Hoe de fractie van EDTA Bereken
Ethyleendiaminetetraazijnzuur ( EDTA ) is een zwak zuur maar het kan ook fungeren als een zwakke base . Het kan ophalen een of twee protonen als een basis of doneren maximaal vier protonen als een zuur . Bijgevolg maar liefst zes verschillende vormen kon vinden in oplossing , afhankelijk van de pH . De belangrijkste daarvan - de een is dat werkelijk nuttig - is het volledig gedeprotoneerd vorm , EDTA - 4 . U kunt de dissociatieconstanten en de pH om de fractie van EDTA - 4 in oplossing berekenen . Instructies
1
Noteer de vergelijking die u zult gebruiken om dit probleem op te lossen :
( K1 K2 K3 K4 K5 K6 ) ) /( [H + ] ^ 6 + K1 [ H + ] ^ 5 + K1 K2 [H + ] ^ 4 + K1 K2 K3 [H + ] ^ 3 + K1 K2 K3 K4 [H + ] ^ 2 + K1 K2 K3 K4 K5 [ H + ] + K1 K2 K3 K4 K5 K6 ) op Twitter
Deze vergelijking kan moeilijk uitzien , maar het zal eenvoudiger kijken zodra je het af te breken in kleinere stukken. kopen van 2
Begin met het berekenen van de teller . De teller is slechts het product van de zes zuur dissociatie constanten voor EDTA . Deze zuur dissociatie constanten zijn als volgt :
K1 = 1
K2 = 0,0316
K3 = 0,01
K4 = 2,04 x 10 ^ -3
K5 = 7,41 x 10 ^ -7
K6 = 4.27 x 10 ^ -11
Als u samen vermenigvuldig alle zes van deze nummers , krijg je 2,04 x 10 ^ - 23 .
3
Zet de pH naar [ H + ] , de concentratie waterstofionen . Vergeet niet dat [ H + ] is gewoon gelijk aan 10 ^ - pH. Als de pH 8 , bijvoorbeeld waterstof ion concentratie 10 ^ -8 = 1 x 10 ^ -8
4
Bereken de eerste vier termen van de noemer , die zijn als volgt . :
[ H + ] ^ 6 + K1 [ H + ] ^ 5 + K1 K2 [ H + ] ^ 4 + K1 K2 K3 [ H + ] ^ 3
In het voorbeeld [ H + ] = 1 x 10 ^ -8 , dus zodra je dit nummer vervangen voor [ H + ] en op te trekken om elke macht , heb je het volgende :
1 x 10 ^ -48 + K1 ( 1 x 10 ^ -40 ) + K1 K2 ( 1 x 10 ^ -32 ) + K1 K2 K3 ( 1 x 10 ^ -24 ) op Twitter
vermenigvuldig de laatste drie termen in deze uitdrukking door de passende K -waarden . Dit geeft u het volgende :
1 x 10 ^ -48 + ( 1 ) ( 1 x 10 ^ -40 ) + ( 1 ) ( 0,0316 ) ( 1 x 10 ^ -32 ) + ( 1 ) ( 0,0316 ) ( 0.01 ) ( 1 x 10 ^ -24 ) =
1 x 10 ^ -48 + ( 1 x 10 ^ -40 ) + ( 3,16 x 10 ^ -34 ) + ( 3,16 x 10 ^ -28 ) = 3,16 x 10 ^ -28
5
Bereken de laatste drie termen van de noemer :
K1 K2 K3 K4 [H + ] ^ 2 + K1 K2 K3 K4 K5 [ H + ] + K1 K2 K3 K4 K5 K6
K1 = 1
K2 = 0,0316
K3 = 0,01
K4 = 2,04 x 10 ^ - 3
K5 = 7,41 x 10 ^ -7
K6 = 4.27 x 10 ^ -11
Start door substitutie in de [ H + ] waarde die u berekend en uw K -waarden
( 1 ) ( 0,0316 ) ( 0,01) ( 2,04 x 10 ^ -3 ) ( 1x10 ^ -8 ) ^ 2 + ( 1 ) ( 0,0316 ) ( 0,01) ( 2,04 x 10 : naar de volgende te geven ^ -3 ) ( 7,41 x 10 ^ -7 ) ( 1x10 ^ -8 ) + ( 1 ) ( 0,0316 ) ( 0,01) ( 2,04 x 10 ^ -3 ) ( 7,41 x 10 ^ -7 ) ( 4,27 x 10 ^ - 11 ) op
=
6.45 x 10 ^ -15 + 4,78 x 10 ^ -21 + 2,04 x 10 ^ -23
=
6.45 x 10 ^ -15
6
Voeg uw resultaat uit stap 5 en uw resultaat uit stap 4 bij elkaar.
6.45 x 10 ^ -15 + 3,16 x 10 ^ -28 = 6,45 x 10 ^ -15
In dit geval is het tweede resultaat: in het voorbeeld , zal deze u de volgende is zo veel groter dan de eerste , dat het toevoegen van de eerste om het niet echt verandert het helemaal.
7
Verdeel de teller ( het resultaat van stap 2 ) met de noemer ( het resultaat uit stap 6 ) te verkrijgen de volgende :
2,04 x 10 ^ -23 /6,45 x 10 ^ -15 = 3,16 x 10 ^ -9
Dit is de fractie van ongebonden EDTA dat is helemaal gedeprotoneerd . Zoals u kunt zien , bij een pH van 8 het is zeer klein, en het verlagen van de pH zou het nog kleiner te maken . Bij hogere pH-waarden , maar zal benaderen 1 , omdat de laatste term van de noemer van de vergelijking verandert niet , terwijl de eerste zes termen van de noemer kleiner pH toeneemt zal worden .