........ K1
Rovnováhám přísluší disociační konstanty K1 a K2.
Vztahy pro výpočet koncentrace hydroxoniových iontů, resp. pH, odvodíme na základě vzájemné
kombinace tří faktorů: látkové bilance kyseliny (68), podmínky elektroneutrality roztoku (69)
a disociačních konstant.
(68)
(69)
Protože amfolyt je silný elektrolyt, platí: c(HA-) = [M+] =
c(H2A), kde M+ je protiion k aniontovému amfolytu. Dosazením rovnice (68) do
(69) za [M+] a úpravou s využitím příslušných rovnovážných konstant se získá
rovnice (70):
(70)
Za [HA-] se obvykle dosazuje celková koncentrace hydrogensoli c(MHA). Vypočtená
hodnota [H3O+] je dostatečně správná, pokud platí
(71)
Koncentrace [H2A] a [A2-] se vypočítají ze vztahů pro K1
a K2, do nichž se dosadí [H3O+] z rovnice (70). Není-li podmínka
(71) splněna, dosadí se vypočítané koncentrace [H2A] a [A2-] do vztahu (68)
a vypočítá se správnější hodnota [HA-] {tzn. [HA-] ≠ c(MHA)}.
Ze vztahu (70) se pak zjistí nová hodnota [H3O+]. V aproximaci se pokračuje
tak dlouho, až dvě po sobě získané hodnoty pH se liší o méně než 0,02 jednotky.
Zpravidla však bývá, že součin (K2 · [HA–]) » Kw, takže vztah
lze zjednodušit na tvar
(72)
v němž lze obvykle rovnovážnou koncentraci amfolytu nahradit celkovou analytickou koncentrací,
tj.
[HA-] ≈ c(MHA).
Je-li také [HA-] » K1, je konstanta ve jmenovateli zanedbatelná vůči
[HA-] a dospějeme k dalšímu zjednodušení:
(73)
Obecně pro i-tý amfolyt lze použít následující tvar rovnic:
(73a)
Obdobné vztahy lze odvodit pro amfolyty vícesytných zásad:
(74a)
(74b)
Řešený příklad:
- Příklad 5.111
- Vypočtěte pH roztoku hydrogenftalanu draselného koncentrace 0,05 mol·l-1!
K1 = 1,12·10–3, K2 = 3,89·10–6
- Příklad 5.112
- Jaké pH má 0,002 molární roztok hydrogenfosforečnanu sodného? pK1 = 2,16;
pK2 = 7,21; pK3 = 12,32.