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 3/4: Phân bố dạng ở pH 7
f0=[HX+]3D, f1=Ka1[HX+]2D, f2=Ka1Ka2[HX+]D, f3=Ka1Ka2Ka3D;f1=0.618, f2=0.382 (pH 7)f_0 = \frac{[\ce{H+}]^3}{D},\ f_1 = \frac{K_{a1}[\ce{H+}]^2}{D},\ f_2 = \frac{K_{a1}K_{a2}[\ce{H+}]}{D},\ f_3 = \frac{K_{a1}K_{a2}K_{a3}}{D};\quad f_1 = 0.618,\ f_2 = 0.382\ (\mathrm{pH}\,7)
Phân tích

Với axit ba nấc, phần của HX3POX4\ce{H3PO4}, HX2POX4X−\ce{H2PO4-}, HPOX4X2−\ce{HPO4^{2-}}, POX4X3−\ce{PO4^{3-}} là f0f_0–f3f_3 với mẫu D=Ka1Ka2Ka3+Ka1Ka2[HX+]+Ka1[HX+]2+[HX+]3D = K_{a1}K_{a2}K_{a3} + K_{a1}K_{a2}[\ce{H+}] + K_{a1}[\ce{H+}]^2 + [\ce{H+}]^3. Ở pH 7 (Ka1=7.59×10−3K_{a1} = 7.59\times10^{-3}, Ka2=6.17×10−8K_{a2} = 6.17\times10^{-8}, Ka3=4.79×10−13K_{a3} = 4.79\times10^{-13}): f0=8.1×10−6f_0 = 8.1\times10^{-6}, f1=0.618f_1 = 0.618, f2=0.382f_2 = 0.382, f3=1.83×10−6f_3 = 1.83\times10^{-6}.