Po przekroczeniu PR (III etap miareczkowania) w wyniku zahamowania procesu protolizy soli w roztworze znajduje się tylko nadmiar mocnej zasady, czyli pH roztworu oblicza się analogicznie jak w przypadku mocnej zasady, zgodnie ze wzorem (5.2.14):
pH = 14+log(OH-J (5,2.14)
W tabeli 5.3. zestawiono wzory pozwalające obliczyć punkty krzywej miareczkowania słabego kwasu mocną zasadą, a na rysunku 5.2. przedstawiono krzywą miareczkowania dla tego przypadku.
Tabela 5.3. Wzory pozwalające obliczyć punkty krzywej miareczkowania słabego kwasu mocną zasadą
Etap |
| Roztwór |
Miareczkowanie słabego kwasu-mocną zasadą |
0 |
wyjściowy |
pH = |pATHA-jlog Ig |
. |
przed PR |
pH = pATHA+log^— CHA |
i |
w PR |
pE=fdpKm +±logcA. |
ni |
po PR |
pH = 14 + log[OH~] |
Rys. 5.2. Krzywa miareczkowania słabego kwasu mocną zasadą
Na rysunku 5.2 linią przerywaną zaznaczono dla porównania krzywą miareczkowania mocnego kwasu mocną zasadą. Zasadniczą różnicą można zauważyć w pierwszym odcinku krzywej. Krzywa miareczkowania słabego kwasu mocną zasadą zaczyna się przy wyższej wartości pH. Zmiany pH w przypadku miareczkowania słabego kwasu, przy takiej samej ilości dodanego roztworu mocnej zasady są większe niż podczas miareczkowania mocnego kwasu, natomiast skok miareczkowania jest znacznie mniejszy.
5.2.3. Miareczkowanie słabej zasady mocnym kwasem
Słaba zasada B dysocjuje w wodzie z utworzeniem kwasu kationowego BH+ sprzężonego z zasadą:
(5.2.15)
B + H20 —* Blf+OłT Na przykład:
NH3 + H20 — NH/ + OH" Stała dysocjacji zasady wynosi:
„ [BH+][OH-]
(5.2.16)
Ponieważ [BH+] = [OH ], wzór (5.2.16) przyjmuje postać:
(5.2.17)
(5.2.18)
(5.2.19)
i _ [OH~]2
Przekształcając równanie (5.2.17) i wykorzystując zależność
[H30+] • [OH-] = 10"14 otrzymuje się: l°g[H30+ jj = -14 - i log Kb — ~logcB
pH = 14-ip/i:B+ilogCB
147