skanuj0093

- 182 5. Równowagi jonowe w rozcieńczonych roztworach wodnych

- 182 5. Równowagi jonowe w rozcieńczonych roztworach wodnych

p‘K.a-7,20 p'Ka-11,9 p^!K, = 9,25 p^JK» = 4,76 pKw = 14

^MMgNH,po. = 137 g/mol

Stała protolizy jonu amonowego Stała protolizy kwasu octowego Iloczyn jonowy wody Masa molowa MgNKiPO*

CZĘŚĆ A

MODEL STECHIOMETRYCZNY

W nasyconym roztworze trudno rozpuszczalnej soli MgNH+POł ustala się równowaga pomiędzy fazą stałą (stały MgNRjPO*) a roztworem jonów Mg²*, NH,⁺,P0₄³':

+ ^ +    (13.1)

W roztworze jon magnezu nie wchodzi w reakcje następcze. Natomiast jon amonu (słaby kwas Brónsteda) i fosforan(V) (słaba zasada Brónsteda) ulegają protolizie, przy czym proces ten nie przebiega do końca. W roztworze ustalają się

następujące równowagi:

P0₄³“+ H₂0 u HP0₄²"+OH-    (13.2)

HP0₄²" + H₂0 « HjPOT + Ol f    (13.3)

HiPOr+HjO c H3PO4 + OH*    (13.4)

NH4* + H2O » NHj + HjO*    (13.5)

W roztworze zachodzi również reakcja autoprotolizy wody:

2H2O « H3O* + OH*    (13.6)

Składniki roztworu: jony Mg²*, NH/, HjO*, PO^, HPO4^2-, H2PO4”, OH" oraz cząsteczki NHj, H3PO4 i HjO.

Faza stała: osad soli MgNFLPO*.

MODEL MATEMATYCZNY Opis równowagi

Równowagę reakcji (13.1) definiuje iloczyn rozpuszczalności:

^Ks“^cMg* ^CNHt ^cpo1-    <^13,7*

Równowagę reakcji protolizy kolejnych jonów ((13,2)-(13.4)) opisują stałe:

\_v    °HPO^ ‘^COH-

(I3.H) '

(13.9)

(13.10)

(13.11)

w* »

(13.12)

roztworzą

03.13)

(13.14)

(13.15)

(13.16)

IV_bi«-—--’»•

^cpc^-

gdzie:    ¹ K_b, -    L =

^k*3

Następnie:

'K

b2

_ |q(-PKw H3PO4 ‘ ^CQH~

^ch*po;

^ch₂po; '^coh~

^CHPOj-

oraz:

- ^Kw -m(“P^Kw*P^,,c««^> k._u-T—-ro

*•*81

Stała protolizy jonu amonowego:

■_Ł>V ^JK. =10^-p,K‘

NHJ

Równowagąautoprotolizy wody (13.6) opisuje iloczyn jonowy wody K<

^Kw-V^c«r ^K“ "^,0“^Kw

Bilans materiałowy

Rozpuszczalność, czyli formalne stężenie soli MgNHgPOg w nasyconym o* Jest równa:

-    stężeniu jonów magnezu

-r. PnZSuf

-    sumie stężenia jonów amonowych i amoniaku

°.^=cnh;^+cnh>

-    oraz sumie stężenia jonów fosforanowych i produktów ich protolizy

^c* "^cpq5".^+chpo5“ ^+CHjK>4 ^+C|hf°<

Bilans ładunków

^M*¹' ^+cniij ^+ch,o* *^=3Cp°i" ^+2cHroJ- ^+ch,po4 ^+Ooir