Question

III.
Care din reațiile de mai jos sunt posibile?
H3PO4 + NaHCO3
CH3-COOH + NaHCO3
H2CO3 + NaF
HF + CH3-COONa
/ Scrie ecuatia reactiei de ionizare a acidului fosfori
​

Answer 1

Răspuns:

Părerea mea este!

Reacțiile au loc în soluție apoasă.

1) H₃PO₄ + NaHCO₃                 = Na H₂PO₄ + H₂CO₃instabil=CO₂gaz + H₂O

acid tare    sarea unui acid slab

Acidul fosforic este un acid tare, față de acidul carbonic și-l deplasează din sărurile lui:

H₃PO₄ + H₂O = H₃O⁺ + H₂PO₄⁻  Ka=7,5.10⁻³, pK=-lg Ka=2,3 aprox

acid tare                         baza conjugată slabă (este amfoter)

H₂CO₃ + H₂O= H₃O⁺ + HCO₃⁻   Ka=4,5.10⁻⁷, pKa=6,38

acid slab                       baza conjugată tare

Este o reacție de efervescență, din cauza degajării CO₂.

2) CH₃COOH +  NaHCO₃  = CH₃COONa +  H₂CO₃instabil=CO₂↑+H₂O

 acid tare            sarea unui acid slab

Ionizarea acidului acetic și pKa sunt:

CH₃COOH + H₂O = H₃O⁺ +  CH₃COO⁻ , Ka=1,8.10⁻⁵, pKa=4,75

acid                                          baza conjugată

Observăm că pKa acid acetic este mult mai mică față de pKa a acidului carbonic (4,75∠ 6,38) și reacția este posibilă.

3) H₂CO₃           + NaF -----------nu este posibilă

acid foarte slab     sarea unui acid tare

Fiindcă acidul fluorhidric HF este un acid tare, ionizează total în apă, deci va avea un Ka aprox 1 și pKa=0, care este mai mic față de pK H₂CO₃ reacția nu este posibilă.

HF + H₂O = H₃O  + F⁻  

1mol  1mol    1mol   1mol

Cum se privește această întrebare: introducem NaF solid, alb în sifon, sau apă carbogazoasă, cu bule de CO₂.

4) HF + CH₃COO Na= NaF + CH₃COOH

acid tare   acid slab

Reacția este posibilă, se discută pe baza faptului că:

pKa HF ∠∠ pKa CH₃COOH

Este o reacție de deplasare a unui acid slab din sărurile lui, de un acid tare.

5) Reacții de ionizare acid fosforic.

Acidul fosforic este un acid  tare, care poate ceda trei protoni bazelor, în reacția cu ele. Reacția de disociere a acidului fosforic în prezența apei are loc în trei trepte, prin reacții reversibile, cu constante de echilibru diferite.

Primul proton este cedat mai ușor, iar al treilea mai greu.

Structura acidului fosforic este:

       H-O

            I

   H-O-P = O

           I

           O-H

Reacții reversibile de ionizare în apă și Ka:

H₃PO₄ + H₂O = H₂PO₄⁻ + H₃O⁺ , Ka=7,5.10⁻³

H₂PO₄⁻ + H₂O = HPO₄⁻² + H₃O, Ka=6,3 .10⁻⁸

HPO₄²⁻ + H₂O = PO₄³⁻ +  H₃O⁺, Ka=1,3.10⁻¹²

Ionii fosfat monoacid și fosfat diacid au caracter amfoter. Este cunoscută importanța sistemului tampon de fosfați HPO₄²⁻/H₂PO₄⁻ la menținerea constantă a pH-uli intracelular din organism.

Explicație:

Posibilitatea realizării practice a acestor reacții chimice se discută pe baza tăriei acizilor: H₃PO₄, CO₃²⁻, HCO₃⁻, HF, CH₃COOH, comparând valorile constantelor lor de aciditate, Ka (mol/L).

De unde rezultă concluzia verificată practic: o reacție dintre acidul dintr-un cuplu și baza din alt cuplu acido-bazic este totală (cantitativă), dacă se aleg reactivi:

-acid puternic, în cuplul său de ionizare, iar pKa este mic

-baza puternică în cuplul ei de ionizare, pKa cât mai mare.

Unele reacții sunt posibile și din cauza efervescenței și a formării de precipitate.