Scrieti expresia constantei de aciditate Ka pentru procesul:
HCO3 + H2O→CO3 + H3O
Răspunsuri la întrebare
Răspuns:
Ka= [CO3][H3O] totul supra [HCO3][H2O]
Răspuns: Părerea mea!
Avem o reacție de ionizare(reversibilă, cu stabilirea unui echilibru chimic) a ionului carbonat acid HCO₃⁻, în soluție apoasă, adică în prezența apei (H₂O). Fiindcă ionul carbonat acid are un proton, el va ceda acest proton la H₂O și trece în baza sa conjugată, ionul carbonat CO₃²⁻. În soluție există cuplul acid/baza sa conjugată.
HCO₃⁻+ H₂O: ⇄ CO₃²⁻+ H₃O din tabele, Ka=4,8.10⁻¹¹ (o valoare foarte mică)
HCO₃⁻ acid foarte slab ......baza sa conjugată CO₃²⁻ care este o dibază tare
De aceea soluția de carbonat acid, mai ales când acest ion este legat de Na, K, va avea un caracter bazic (pH aprox.mai mare de 10).
Acest fapt se deduce din constanta de aciditate (Ka) a cuplului în soluție apoasă. Reacția de ionizare a ionului carbonat acid este reversibilă, are loc cu stabilirea la un moment dat a unui echilibru chimic, pentru care se poate scrie constanta de aciditate Ka (vezi echilibrele cu transfer de protoni, legea acțiunii maselor):
Ka= C M produși la momentul stabilirii echilibrului chimic/CM reactanți la momentul stabilirii echilibrului chimic.
Se ține cont de coeficienții stoechiometrici, fiindcă CM vor fi la puterea = numărul coeficientului stoechiometric.
Pentru cazul de față:
Ka= C M ion CO₃²⁻ . CM H₃O⁺/ C HCO₃⁻
Ka vine din produsul dintre CM H₂O și K de disociere a ionului HCO₃⁻:
K disociere= CM ion CO₃²⁻ . CM H₃O⁻/CM HCO₃⁻.CM H₂O
dar concentrația molară a apei neionizate la momentul echilibrului chimic este foarte mică (Kdisociere apă=Kw=10⁻¹⁴) și se poate neglija și de aceea se înmulțește cu K disociere acid, produsul este Ka
unde: CM =concentrații molare (mol/L) ale speciilor existente la momentul stabilirii echilibrului chimic: ion H⁺ hidratat din ionizarea acidului, ionul CO₃²⁻ din ionizarea acidului și ionul HCO₃⁻ rămas neionizat.
Explicație:
Acidul carbonic H₂CO₃ este un diacid, fiindcă are doi protoni ionizabili, care sunt cedați pe rând prin reacții de ionizare, reversibile, când este dizolvat în apă:
H₂CO₃ aq = H⁺aq + HCO₃⁻ Ka1= 4,2.10⁻⁷
diacid baza conjugată (amfolit)
HCO₃⁻aq = H⁺aq + CO₃⁻² Ka2=4,8.10⁻¹¹
acid(amfolit) baza conjugată(dibază)
Ionul HCO₃⁻ este un amfolit, fiindcă are caracter de acid și bază în soluții apoase.
aq=apă, H₂O