Chemistry Labs

Bài 2

Axit photphoric rất quan trọng trong công nghiệp phân bón; axit và muối của nó còn dùng trong xử lý kim loại, thực phẩm, chất tẩy và kem đánh răng. (2.1) Ba giá trị pKaK_a của các nấc phân li liên tiếp của axit photphoric ở 25 ∘C25\ ^\circ\mathrm{C} là pKa1K_{a1} = 2.12, pKa2K_{a2} = 7.21, pKa3K_{a3} = 12.32. Viết base liên hợp của ion đihydrophotphat và tính pKbK_b của nó. (2.2) Lượng nhỏ axit photphoric tạo vị chua cho nước ngọt. Một loại cola có khối lượng riêng 1.00 g cm−3^{-3} chứa 0.05 % khối lượng HX3POX4\ce{H3PO4}. Tính pH của cola (bỏ qua nấc phân li thứ hai và thứ ba; độ chua chỉ do axit photphoric). (2.3) Thêm HX3POX4\ce{H3PO4} 1.00×10−31.00\times10^{-3} M vào huyền dịch đất, đo được pH = 7.00. Tính phần nồng độ của mọi dạng photphat, giả sử không có thành phần đất nào tác động với photphat. (2.4) Kẽm là vi lượng cần thiết, chỉ hấp thụ ở dạng tan. Trong nước đất pH 7.0, kẽm photphat là nguồn duy nhất của Zn và photphat. Tính [ZnX2+][\ce{Zn^{2+}}] và [POX4X3−][\ce{PO4^{3-}}]; KspK_{sp} của ZnX3(POX4)X2\ce{Zn3(PO4)2} là 9.1×10−339.1\times10^{-33}.
Bước 1/4: Base liên hợp và pKb
HX2POX4X−+HX2O⇌HPOX4X2−+HX3OX+;pKb(HPOX4X2−)=14−pKa2  but for HX2POX4X− as acid:  pKb of conjugate base=14−7.21=6.79\ce{H2PO4- + H2O <=> HPO4^{2-} + H3O+};\quad pK_b(\ce{HPO4^{2-}}) = 14 - pK_{a2} \;\text{but for}\ \ce{H2PO4-}\ \text{as acid: }\ pK_b\ \text{of conjugate base} = 14 - 7.21 = 6.79
Phân tích

Base liên hợp của HX2POX4X−\ce{H2PO4-} là HPOX4X2−\ce{HPO4^{2-}}. Với cặp HX2POX4X−/HPOX4X2−\ce{H2PO4-/HPO4^{2-}}, pKa2+pKb=pKw=14pK_{a2} + pK_b = pK_w = 14, nên pKb=14−7.21=6.79pK_b = 14 - 7.21 = 6.79.