Styrkan hos en syra bestäms av ett tal som kallas syra-dissociationsjämviktskonstanten. Svavelsyra är en stark syra, medan fosforsyra är en svag syra. I sin tur kan styrkan hos en syra bestämma hur en titrering sker. Starka syror kan användas för att titrera en svag eller stark bas. En svag syra, å andra sidan, kommer nästan alltid att vara analyten, eller titeln titreras.
Polyprotiska syror
En polyprotisk syra har mer än en vätejon som den kan donera till en lösning. När vätejondonationen ökar sänks en lösnings pH; det blir surt. Exempelvis är den kemiska formeln för svavelsyra H2S04. Det är diprotiskt; den har två vätejoner som den kan donera till en lösning. Den kemiska formeln för fosforsyra är H3PO4. Det är triprotiskt; den har tre vätejoner som den kan donera till en lösning. Detta bestämmer emellertid inte huruvida de vätejonerna alla kommer att dissociera i en lösning. Istället måste du överväga syra-dissociationsjämviktskonstanten.
Ejviktskonstanter och dissociation
En syradissociationsjämviktskonstant uttrycker förhållandet mellan dissocierade joner och oisocierad förening i syran vid jämvikt. Både svavelsyra och fosforsyra har flera jämviktskonstanter som motsvarar var och en av de vätejoner som kan dissociera. Syror med stora jämviktskonstanter är starka syror. Svavelsyra har en första jämviktskonstant på 1,0 x 10 ^ 3, vilket gör den till en stark syra. Syror med små jämviktskonstanter kommer inte att dissociera lätt. Fosforsyra har en första jämviktskonstant på 7,1 x 10 ^ -3, vilket gör den till en svag syra.
Svavelsyra i titrering
Eftersom svavelsyra är en stark syra kan den ta på sig många roller i titrering. Du kan använda svavelsyra för att titrera antingen en svag eller stark bas. Svavelsyra kan också titreras med en stark bas. Alla titreringar involverar minst en ekvivalenspunkt, där lösningen av reaktionen innehåller endast vatten och saltet som produceras av syran och basen. Om svavelsyra används för att titrera en stark bas eller titreras med en, kommer de båda lösningarna att helt dissociera och ekvivalenspunkten kommer att ha ett neutralt pH på sju. Om du använder svavelsyra för att titrera en svag bas, kommer ekvivalenspunkten att innehålla en svag syra kvar från den svaga basen. Därför kommer pH i en sådan titrering att vara lägre än sju.
Fosforsyra i titrering
Eftersom fosforsyra är en svag syra, används den vanligen endast som en analyt. Fosforsyra kan vara den svaga syran i en svag syra-stark bastitrering. När titreringen når den första ekvivalenspunkten kommer lösningen att innehålla konjugatbasen H2PO4-. Detta ger lösningen ett pH högre än sju vid den ekvivalenspunkten.
Styrka, koncentration och pH
En lösningens pH är ett mått på koncentrationen av H3O + -joner i den lösningen. Därför bestämmer styrkan för en syra endast delvis sitt pH. Om en lösning av en stark syra har samma molära koncentration som en lösning av en svag syra, kommer den att ha ett lägre pH. Om du emellertid utspädar endera lösningen kommer pH att närma sig sju. Detta beror på att tillsatsen av vatten minskar den totala koncentrationen av H3O + joner.
