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

http://www.skepticalscience.com/Mackie_OA_not_OK_post_8.html

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#

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