Titrering av syra
Jag har en fråga angående en laboration.
Vi har titrerat en okänd syra med okänd koncentration och jag misstänker att den jag tigrerat är en stark syra då den från början hade pH = 0,98, titreringskurvan ser ut om en typisk kurva för en stark syra och ekvivalenspunkten ser ut att vara ganska exakt 7.
Min fråga är att vi har i uppgift att bestämma halvtitrerpunkten och även pKa för att kunna ta reda på vilken syra vi har tigrerat. Jag vet att vid svaga syror är halvtitrerpunkten halva volymen till ekvivalenspunkten och därifrån kan man på y axeln läsa av pKa. vid halvtitrerpunkten för svaga syror har de bra buffertförmåga o.s.v.
Min fråga är om halvtitrerpunkten kan läsas av på samma sätt för en stark syra? Ligger den på halva x axeln för mängden volym till ekvivalenspunkten? Jag undrar detta p.g.a. att kurvan inte har den karaktäristiska "platån" där halvtitrerpunkten ligger för svaga baser. Dessutom har jag för mig att starka syror inte har bra buffertförmåga eftersom de protolyseras fullständigt.
Hur kan man ta reda på pKa för den starka syran?
Hej!
Nej, man kan inte ta reda på syrans pKa. Det där med halvtitrerpunkten går att härleda ur buffertformeln, vilken i sin tur förutsätter att det finns en syrajämvikt. Men starka syror avger ju vätejoner till nästan 100 % och då är det inte relevant att prata om jämvikter.
Starka syror har egentligen inga pKa-värden, åtminstone inte i traditionell mening. Ibland ser man dessa värden tabulerade, men då har man löst den starka syran i något annat lösningsmedel än vatten och då kan den helt plötsligt bete sig som en svag syra (styrkan beror alltså på lösningsmedlet). Sedan kan man räkna om detta pKa-värde till ”vad det hade motsvarat” ifall man använt vatten istället. Dessa metoder är sällan exakta och därför kan man hitta helt olika pKa-värden för starka syror på olika ställen.
Så man kan egentligen säga att pKa bara gäller svaga syror och inte starka?
Ebba skrev:Så man kan egentligen säga att pKa bara gäller svaga syror och inte starka?
Ja. En stark syra är protolyserad till 100 %, så man skulle dela med 0 när man beräknar -värdet. Som Teraeagle skrev, kan man beräkna teoretiska värden på pKa för de starka syrorna, men det finn sflera olika metoder för detta som ger olika resultat.
Jag tror att starka syror och pKa mest har att göra med att det finns ett allmänt intresse att kunna rangordna starka syror och ta reda på vilken som är ”starkast”.
Skulle någon mer utförligt kunna förklara varför de starka syrorna inte har pKa värde medan de svaga har det?
Ebba skrev:Skulle någon mer utförligt kunna förklara varför de starka syrorna inte har pKa värde medan de svaga har det?
Vad är det du behöver ha förklarat mer än att man inte får dela med 0?
aha eftersom syran protolyseras helt går det inte att räkna fram Ka (går ej dela med 0) vilket i sin tur hänger ihop med pKa. Har jag förstått det rätt?
Ja. Eftersom man inte kan dela med 0 kan man inte räkna fram Ka och därmed inte heller pKa. Detta gäller för vattenlösningar av starka syror. Däremot kan man räkna fram nånting som man kan kalla pKa för starka syror, men som egentligen handlar om vad som händer när man löser upp dessa syror i andra lösningsmedel än vatten, men då är vi definitivt på universitetsnivå!
En syra kan aldrig ha ett ”riktigt” pKa som är lägre än -1,74. Det är gränsen för när man har något som alla kemister skulle kalla en stark syra. Vid detta pH-värde har så pass mycket vatten omvandlats till oxoniumjoner att det inte går att betrakta vatten som lösningsmedel längre.
Edit: Du kan kontrollera detta själv genom att räkna ut koncentrationen hos rent vatten. Antag att alla vattenmolekyler plockar upp protoner och bildar oxoniumjoner. Vad blir pH enligt formeln pH=-lg[H3O+]? Detta motsvarar även pKa-värdet för oxoniumjonen.
