Wie um die Fraktion des EDTA Berechnen
Ethylendiamintetraessigsäure ( EDTA) ist eine schwache Säure kann aber auch als eine schwache Base wirken . Es kann als Basis abholen entweder ein oder zwei Protonen oder spenden bis zu vier Protonen als Säure . Folglich ist es nicht weniger als sechs Formulare in der Lösung gefunden werden , abhängig von dem pH-Wert. Die wichtigsten von ihnen - die eine, die tatsächlich nützlich ist - ist der vollständig deprotonierten Form , EDTA -4 . Sie können die Dissoziationskonstanten und der pH-Wert zu verwenden, um den Anteil der EDTA - Lösung in 4 zu berechnen. Anleitung
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Schreiben Sie die Gleichung, die Sie verwenden, um dieses Problem zu lösen werde :
(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 )
Diese Gleichung mag kompliziert aussehen, aber es aussehen wird einfacher , wenn Sie es in kleinere Stücke brechen .
2
durch die Berechnung der Zähler starten . Der Zähler ist nur das Produkt der sechs Säuredissoziationskonstanten für EDTA . Diese Säuredissoziationskonstanten sind wie folgt:
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
Wenn Sie alle sechs dieser Zahlen miteinander zu multiplizieren , erhalten Sie 2,04 x 10 ^ - 23 .
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den pH-Wert konvertieren [H +] , die Wasserstoffionenkonzentration . Beachten Sie, dass [H +] ist nur in Höhe von 10 ^ - pH-Wert. Wenn der pH-Wert 8, ist beispielsweise die Wasserstoffionenkonzentration10 ^ -8 = 1 x 10 ^ -8
4
Berechnen der ersten vier Terme des Nenners , die wie folgt sind . :
[H + ] ^ 6 + K1 [H + ] ^ 5 + K1 K2 [H + ] ^ 4 + K1 K2 K3 [H +] ^ 3
im Beispiel [H +] = 1 x 10 ^ -8 , so, wenn Sie diese Nummer in Ersatz für [H +] und heben Sie es auf jede Macht, haben Sie die folgenden :
1 x 10 ^ -48 + K1 ( 1 x 10 ^ -40 ) + K1 K2 ( 1 x 10 ^ -32 ) + K1 K2 K3 ( 1 x 10 ^ -24 )
multiplizieren Sie nun die letzten drei Begriffe in diesem Ausdruck durch die entsprechenden K-Werte . Dies gibt Ihnen die folgenden :
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 ) =
1 x 10 ^ -48 + ( 1 x 10 ^ -40 ) + ( 3,16 x 10 ^ -34 ) + ( 3,16 x 10 ^ -28 ) = 3,16 x 10 ^ -28
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die letzten drei Begriffe des Nenners berechnen Sie:
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
K5 = 7,41 x 10 ^ -7
K6 = 4,27 x 10 ^ -11
starten durch Substitution in der [H +] Wert, den Sie und Ihre berechneten K-Werte
(1 ) ( 0,0316 ) ( 0,01) (2,04 x 10 ^ -3) ( 1x10 ^ -8) ^ 2 + (1 ) ( 0,0316 ) ( 0,01) (2,04 x 10 : Die folgende geben ^ -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 )
=
6,45 x 10 ^ -15 + 4,78 x 10 ^ -21 + 2,04 x 10 ^ -23
=
6,45 x 10 ^ -15
6
Fügen Sie Ihr Ergebnis aus Schritt 5 und Ihr Ergebnis aus Schritt 4 zusammen . Im Beispiel wird dies Ihnen die folgenden :
6,45 x 10 ^ -15 + 3,16 x 10 ^ -28 = 6,45 x 10 ^ -15
In diesem Fall wird die zweite Ergebnis ist so viel größer als das erste , dass das Hinzufügen der ersten, die es nicht wirklich ändern, es überhaupt nicht .
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(aus Schritt 2 Ihr Ergebnis ) durch den Nenner aus Schritt Teilen Sie den Zähler ( Ihr Ergebnis 6) zu erhalten, die folgende :
2,04 x 10 ^ -23 /6,45 x 10 ^ -15 = 3,16 x 10 ^ -9
Dies ist der Anteil des ungebundenen EDTA , die vollständig deprotoniert wird . Wie Sie sehen können , bei pH 8 , es ist sehr klein, und senkt den pH-Wert wäre es noch kleiner zu machen. Bei höheren pH-Werten , wird es aber ein Ansatz , denn der letzte Term des Nenners in der Gleichung wird sich nicht ändern , während die ersten sechs Bedingungen der Nenner kleiner als pH-Wert steigt zu werden.