Comment calculer la fraction de l'EDTA

acide éthylène diamine ( EDTA ) est un acide faible mais il peut aussi agir comme une base faible . Il peut prendre un ou deux protons comme une base ou donner jusqu'à quatre protons comme un acide . Par conséquent, il n'a pas moins de six formes différentes que vous pouvez trouver dans la solution , en fonction du pH . Le plus important d'entre eux - celui qui est réellement utile - est la forme complètement déprotoné , EDTA - 4 . Vous pouvez utiliser les constantes de dissociation et le pH de calculer la fraction de l'EDTA - 4 en solution . Instructions
Le 1

Ecrire l'équation que vous allez utiliser pour résoudre ce problème : Photos

( 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 ) Photos

Cette équation peut sembler compliqué , mais il ressemblera plus simple une fois que vous le décomposer en petits morceaux.
2

Commencez par calculer le numérateur . Le numérateur est juste le produit des six constantes de dissociation acide d' EDTA . Ces constantes de dissociation acide sont les suivants : Photos

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

Si vous multipliez ces six chiffres ensemble , vous obtenez 2,04 x 10 ^ - 23 .
3

Convertir le pH de [ H + ] , la concentration en ions d'hydrogène . Rappelez-vous que [ H + ] est juste égale à 10 ^ - pH . Si le pH est de 8 , par exemple, la concentration d'ions d'hydrogène est de 10 ^ -8 = 1 x 10 ^ -8
4

Calculer les quatre premiers termes du dénominateur , qui sont comme suit . : Photos

[ H + ] ^ 6 + K1 [ H + ] ^ 5 + K1 K2 [ H + ] ^ 4 + K1 K2 K3 [ H + ] ^ 3 Photos

Dans l'exemple , [ H + ] = 1 x 10 ^ -8 , donc une fois que vous remplacez ce numéro dans de [ H + ] et porter à chaque mise sous tension , vous avez ce qui suit :

1 x 10 ^ -48 + K1 ( 1 x 10 ^ -40 ) + K1 K2 ( 1 x 10 ^ -32 ) + K1 K2 K3 ( 1 x 10 ^ -24 ) Photos

maintenant, multipliez les trois derniers termes de cette expression par les valeurs de K appropriées . Cela vous donne le texte suivant : Photos

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 ) = Photos

1 x 10 ^ -48 + ( 1 x 10 ^ -40 ) + (3,16 x 10 ^ -34 ) + (3,16 x 10 ^ -28 ) = 3.16 x 10 ^ -28
5

Calculer les trois derniers termes du dénominateur : Photos

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 Photos

K5 = 7.41 x 10 ^ -7

K6 = 4.27 x 10 ^ -11

Commencez par substitution de la valeur [ H + ] vous avez calculé et votre K valeurs pour donner le suivant: Photos

( 1 ) ( 0,0316 ) ( 0,01 ) (2,04 x 10 ^ -3 ) ( 1x10 ^ -8 ) ^ 2 + ( 1 ) ( 0,0316 ) ( 0,01 ) (2,04 x 10 ^ -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 ) Photos

= Photos

6,45 x 10 ^ -15 + 4,78 x 10 ^ -21 + 2,04 x 10 ^ -23

=

6,45 x 10 ^ -15
6

Donnez votre résultat de l'étape 5 et le résultat de l'étape 4 ensemble. Dans l'exemple , ce qui vous donnera ce qui suit :

6,45 x 10 ^ -15 + 3.16 x 10 ^ -28 = 6.45 x 10 ^ -15

Dans ce cas , le deuxième résultat est beaucoup plus important que le premier que l'ajout de la première à ne pas vraiment changer du tout .
7

Diviser le numérateur ( le résultat de l'étape 2 ) par le dénominateur ( le résultat de l'étape 6) pour obtenir ce qui suit :

2.04 x 10 ^ -23 /6,45 x 10 ^ -15 = 3.16 x 10 ^ -9 Photos

est la fraction de l'EDTA non liée qui est complètement déprotonés . Comme vous pouvez le voir , à pH 8 , il est très petit , et en abaissant le pH , il serait encore plus faible . A des valeurs de pH plus élevées , cependant, il abordera 1 , parce que le dernier terme du dénominateur dans l'équation ne change pas , alors que les six premiers termes du dénominateur deviendront plus petites que le pH augmente .