Beräkna pH då koldioxidtrycket är känt
Hej! Jag försöker beräkna pH-värdet i ett 8-gradigt vatten. Vi har koldioxidtrycket givet. Jag försöker lösa detta genom att använda jämviktsekvationerna för karbonatsystemet, men jag får alltid en obekant för mycket för att kunna lösa ut pH-värdet! Är det något jag glömt att ta i beaktning?
H2CO3*(aq) <=> CO2(g) + H20 K0 = 101.24=PCO2/{H2CO3*}
H2CO3*(aq) <=> H+(aq) + HCO3-(aq) Ka,1 = 10-6.48 =({H+}{HCO3-})/{H2CO3*}
HCO3-(aq) <=> H+(aq) + CO32-(aq) Ka,2 = 10-10.53 = ({H+}{CO32-})/{HCO3-}
T.ex vid PCO2 = 3.8*10-4 atm, så får jag ut {H2CO3*} till 2.19*10-5. Men därefter lyckas jag inte lösa ut något mer.
Jag får {HCO3-} = (10-6.48 x 2.19*10-5)/{H+}
Och vidare {H+} = ({HCO3-} * 10-10.53)/{CO32-}
Därefter tar det stopp, i och med att vi har två ekvationer men tre obekanta... Någon som vet vilket nästa steg skulle kunna vara? Tack!
Ett sätt att lösa uppgiften är genom att lägga till hydroxidjonkoncentrationen. Då kan du skriva upp vattens autoprotolys som ytterligare en ekvation. Det innebär att du har fyra obekanta och tre ekvationer. Den sista ekvationen kan du få som ett s.k. laddningsvillkor där du säger att alla negativa laddningar måste motsvara alla positiva laddningar:
Egentligen borde du kunna göra antagandet eftersom lösningen är sur, vilket förenklar ekvationen ovan och tar bort hydrixidjonkoncentrationerna som en okänd faktor. Då kan du även ta bort vattens autoprotolys från ekvationssystemet.
För övrigt kan du göra approximationen eftersom koncentrationerna är så låga (det var underförstått i min beskrivning ovan).
