Pergunta #8298c

!! RESPOSTA LONGA !!

Então, você tem seu ácido diprótico, $H_2A$ , e as reações de equilíbrio que ocorrem na solução aquosa

$H_2A_((aq)) rightleftharpoons H_((aq))^(+) + HA_((aq))^(-)$ , $pK_(a1) = 5.9$ ,

$HA_((aq))^(-) rightleftharpoons H_((aq))^(+) + A_((aq))^(2-)$ , $pK_(a2) = 9.4$

Isso significa que sua solução conterá três espécies: $H_2A$ , $HA^(-)$ e $A^(2-)$ . A idéia por trás da especiação é que a concentração total de uma solução feita pela mistura dessas três espécies é constante, independentemente de quais proporções reais você possui.

Cada uma dessas três espécies terá uma fração da concentração total que depende de suas respectivas concentrações. Por exemplo,

$([H_2A])/([H_2A] + [HA^(-)] + [A^(2-)]) = "fraction"_(H_2A)$

Agora, não posso mostrar os cálculos reais, porque isso daria uma resposta muito, muito longa. Se você usar as definições do constantes de dissociação ácida, $K_(a1)$ e $K_(a2)$ , você pode escrever a fração que cada espécie possui usando a concentração de $H^(+)$ e $K_(a1)$ e $K_(a2)$ .

Essas frações ficarão assim

$([H^(+)]^(2))/([H^(+)]^(2+) + K_(a1)*[H^(+)] + K_(a1) * K_(a2))$ $->$ fração de $H_2A$

$(K_(a1) * [H^(+)])/([H^(+)]^(2+) + K_(a1)*[H^(+)] + K_(a1) * K_(a2))$ $->$ fração de $HA^(-)$

$(K_(a1) * K_(a2))/([H^(+)]^(2+) + K_(a1)*[H^(+)] + K_(a1) * K_(a2))$ $->$ fração de $A^(2-)$

Este formulário o ajudará com o diagrama de especiação real, porque você pode calcular essas frações para um determinado pH sem demais problema.

Começar com pH 0determinar $[H^(+)]$ usando

$[H^(+)] = 10^(-pH)$

e os valores de $K_(a1)$ e $K_(a2)$ de

$K_(a1) = 10^(-pK_(a1))$ e $K_(a2) = 10^(-pK_(a2))$

Para o todo pH alcance seu diagrama terá esta aparência

Esse diagrama de especiação pertence a $H_2CO_3$ . Veja como você adaptaria o seu.

O $color(green)("green")$ curva será $[H_2A]$ ;
O $color(red)("red")$ curva será $[HA^(-)]$ ;
O $color(blue)("blue")$ curva será $[A^(2-)]$ ;

Agora seu $color(green)("green")$ curva irá cruzar o seu $color(red)("red")$ curva em $pK_(a1) = 5.9$ e seu $color(red)("red")$ curva irá cruzar o seu $color(blue)("blue")$ curva em $pK_(a2) = 9.4$ .

Para as espécies intermediárias, no seu caso $[HA^(-)]$ , o pH da solução será

$pH_("intermediate") = (pK_(a1) + pK_(a2))/2 = (5.9 + 9.4)/2 = 7.65 ~= 7.7$