Ποιο είναι το pH του αραιωμένου καρβοξυλικού οξέος;

Όταν αραιώνεται ένα καρβοξυλικό οξύ, η συγκέντρωση ιόντων υδρονίου (Η3Ο+) στο διάλυμα μειώνεται, με αποτέλεσμα υψηλότερο ρΗ. Το ρΗ ενός διαλύματος αραιωμένου καρβοξυλικού οξέος μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τα παρακάτω βήματα:

1. Ξεκινήστε με την εξίσωση για τη διάσπαση ενός καρβοξυλικού οξέος στο νερό:

Ha ⇌ h + + α-

όπου ΗΑ είναι το καρβοξυλικό οξύ, το Η+ είναι το ιόν υδρονίου και Α- είναι το καρβοξυλικό ανιόν.

2. Η σταθερά ισορροπίας για αυτή την αντίδραση είναι γνωστή ως σταθερά διάστασης οξέος, ΚΑ, και ορίζεται ως:

Ka =[h+] [a-]/[ha]

3. Για ένα αδύναμο οξύ όπως ένα καρβοξυλικό οξύ, η τιμή ΚΑ είναι συνήθως πολύ μικρή, υποδεικνύοντας ότι το οξύ δεν διαχωρίζεται πλήρως στο νερό.

4. Όταν αραιώνεται το καρβοξυλικό οξύ, η συγκέντρωση του ΗΑ μειώνεται, η οποία μετατοπίζει την αντίδραση ισορροπίας στα αριστερά, με αποτέλεσμα τη μείωση της συγκέντρωσης Η+ και της αύξησης του ρΗ.

5. Για να υπολογίσετε το pH του διαλύματος αραιωμένου καρβοξυλικού οξέος, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον ακόλουθο τύπο:

ph =-log [Η+]

6. Αντικαταστήστε την τιμή του [Η+] που υπολογίζεται από την έκφραση ΚΑ στον παραπάνω τύπο για να πάρει το ρΗ του διαλύματος αραιωμένου καρβοξυλικού οξέος.

Συνοπτικά, το ρΗ ενός διαλύματος αραιωμένου καρβοξυλικού οξέος αυξάνεται σε σύγκριση με το ρΗ του συμπυκνωμένου διαλύματος λόγω της μείωσης της συγκέντρωσης ιόντων υδρονίου κατά της αραίωσης. Η ακριβής τιμή του ρΗ εξαρτάται από την αρχική συγκέντρωση του καρβοξυλικού οξέος, την έκταση της αραίωσης και την τιμή ΚΑ του οξέος.