Back to chapter

16.9:

Bir Poliprotik Asitin Titrasyonu

JoVE Core
Chemistry
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Chemistry
Titration of a Polyprotic Acid

Languages

Share

Bir poliprotik asit, çok sayıda iyonlaşabilir proton içerir ve her biri ayrı bir aşamada ayrışır. Her protonun kaybı farklı bir Ka’ya sahiptir ve sonraki her asit ayrışma sabiti bir öncekinden daha zayıftır. Örneğin, sülfürik asit iki iyonlaşabilir protona sahiptir.İlk protonun ayrışması için Ka1 değeri 1, 6×10⁻² iken, ikinci protonun ayrışması için Ka2 6, 4×10⁻⁸’dir. Sülfürik asit, sodyum hidroksit gibi güçlü bir baz ile titre edilirse ilk iyonlaşabilir proton, hidrojen sülfit iyonları oluşturarak başlangıçta uzaklaştırılır. Titrasyon eğrisinin bu kısmı, zayıf bir monoprotik asit ve güçlü bir bazınkine benzer.Bir eşdeğerlik noktasına sahiptir ve yarı eşdeğerlik noktasındaki çözeltinin pH’ı pKa1’e eşittir. Daha fazla baz eklendikçe, ikinci iyonize edilebilir protonu nötralize eder. Hidrojen sülfit iyonu konsantrasyonu olarak başlangıçtaki sülfürlü aside eşittir, onu nötralize etmek için aynı miktarda baza ihtiyaç vardır.Bu nedenle, bir mol diprotik asidi tamamen nötralize etmek için iki mol baz gereklidir. İkinci nötrleştirme adımı için titrasyon eğrisi ayrıca, çözeltinin pH’ının pKa2’ye eşit olduğu ikinci bir yarı eşdeğerlik noktasına ve temel bölgede bulunan ikinci bir eşdeğerlik noktasına sahiptir. Benzer şekilde, güçlü bir baz ile triprotik fosforik asidin titrasyonu için eğri, üç denklik noktasına sahiptir.Bu nedenle, zayıf poliprotik asidin titrasyonu sırasında, iyonlaşabilir protonların Ka değerleri arasındaki fark on bin kattan fazla olduğu sürece titrasyon eğrisinde oluşan eşdeğerlik noktalarının sayısı, mevcut iyonize olabilen protonların sayısına eşittir.

16.9:

Bir Poliprotik Asitin Titrasyonu

Bir poliprotik asit, birden fazla iyonlaşabilir hidrojen içerir ve aşamalı bir iyonlaşma sürecinden geçer.  İyonlaşabilir protonların asit ayrışma sabitleri birbirinden yeterince farklıysa, bu tür poliprotik asit için titrasyon eğrisi iyonlaşabilir hidrojenlerinin her biri için ayrı bir eşdeğerlik noktası oluşturur. Bu nedenle, bir diprotik asidin titrasyonu, iki eşdeğerlik noktasının oluşumuyla sonuçlanırken, bir triprotik asidin titrasyonu, titrasyon eğrisinde üç eşdeğerlik noktasının oluşmasıyla sonuçlanır.

Karbonik asit, H2CO3, zayıf bir diprotik asit örneğidir. Karbonik asidin ilk iyonizasyonu, küçük miktarlarda hidronyum iyonları ve bikarbonat iyonları verir.

İlk iyonlaşma:

Bikarbonat iyonu aynı zamanda bir asit görevi de görebilir. Daha da küçük miktarlarda hidronyum iyonlarını ve karbonat iyonlarını iyonlaştırır ve oluşturur.

İkinci iyonlaşma:

Ka1, Ka2‘den 104 kat daha büyüktür. Bu nedenle, H2CO3, NaOH gibi güçlü bir baz ile titre edildiğinde, her iyonize edilebilir hidrojen için iki farklı eşdeğerlik noktası üretir.

Bir triprotik asit olan fosforik asit üç adımda iyonize eder:

İlk iyonlaşma:

İkinci iyonlaşma:

Üçüncü iyonlaşma:

H3PO4, KOH gibi güçlü bir bazla titre edildiğinde, iyonlaşabilir her hidrojen için üç eşdeğerlik noktası üretir. Bununla birlikte, HPO42− çok zayıf bir asit olduğundan, üçüncü eşdeğerlik noktası titrasyon eğrisinde kolayca farkedilemez.

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 14.5: Polyprotic Acids.