Acidi poliprotici: esercizi, bilancio di massa

Acidi poliprotici: esercizi e bilancio di massa

Gli acidi poliprotici, come l’acido ossalico e l’acido solforoso, possono rilasciare due ioni H+ e sono detti diprotici, mentre l’acido citrico e l’acido fosforico sono esempi di acidi triprotici.

Nel caso degli acidi poliprotici, il primo valore della costante di equilibrio è sempre maggiore dei successivi, indicando che i protoni diventano meno acidi man mano che si perdono.

*Esempio

*

Consideriamo l’acido fosforico, un acido triprotico con una concentrazione di 0.10 M. Durante l’equilibrio, si verificano diverse reazioni di dissociazione.

Bilancio di massa

Dal bilancio di massa, possiamo scrivere le frazioni di ogni specie presente in soluzione come αo = [H3PO4]/ CH3PO4, α1 = [H2PO4–]/ CH3PO4, α2 = [HPO42–]/ CH3PO4, e α3 = [PO43–]/ CH3PO4. Questi valori dipendono dal pH della soluzione, dove a bassi valori di pH la specie prevalente è H3PO4 mentre ad alti valori di pH la specie prevalente è PO43–.

*Esercizio

*

Calcolando le concentrazioni delle diverse specie all’equilibrio in una soluzione di acido fosforico 0.10 M a pH = 3.0, troviamo che [H+] = 1.0 ∙ 10-3M. Utilizzando le formule ricavate, si possono ottenere i valori di αo, α1, α2, e α3, dalle quali si ricavano le concentrazioni delle altre specie.

Ad ogni valore di pH, solo una forma acida e la sua base coniugata prevalgono su tutte le altre specie, la cui concentrazione risulta trascurabile.

Infine, si riportano le specie prevalenti a vari intervalli di pH:
– Intervallo di pH: 0-4.7, Specie prevalenti: H3PO4 – H2PO4–
– Intervallo di pH: 4.7-9.7, Specie prevalenti: H2PO4– – HPO42–
– Intervallo di pH: 9.7-14, Specie prevalenti: HPO42– – PO43–

Sullo stesso argomento

Il padre della chimica moderna e la trasformazione delle scienze naturali nel XVIII secolo

Antoine Lavoisier è considerato il padre della chimica moderna le cui scoperte, in campo della chimica sono equivalenti a quelle di Isaac Newton in...

Selezione di un Riferimento Primario per le Analisi di Laboratorio

La scelta dello standard primario costituisce il punto di partenza per l’accuratezza di una titolazione. Le titolazioni consentono di conoscere la concentrazione di un...

Leggi anche

Il padre della chimica moderna e la trasformazione delle scienze naturali nel XVIII secolo

Antoine Lavoisier è considerato il padre della chimica moderna le cui scoperte, in campo della chimica sono equivalenti a quelle di Isaac Newton in...

Selezione di un Riferimento Primario per le Analisi di Laboratorio

La scelta dello standard primario costituisce il punto di partenza per l’accuratezza di una titolazione. Le titolazioni consentono di conoscere la concentrazione di un...

Metodi alternativi per la determinazione di composti: una guida dettagliata

Gli standard secondari sono sostanze chimiche utilizzate in chimica analitica per determinazioni volumetriche che vengono standardizzate tramite l'uso di uno standard primario. Quindi, gli...