다양성자산 적정 시뮬레이션

이 실험 소개

제어된 방울 단위로 수산화 나트륨을 사용해 인산을 적정합니다. pH와 네 가지 인산 양성자화 분율을 모두 측정하면서 세 가지 화학량론적 당량 부피를 추적합니다.

D = [H^{+}]^{3} + K_{1} [H^{+}]^{2} + K_{1} K_{2} [H^{+}] + K_{1} K_{2} K_{3}

분모는 인산의 네 가지 양성자화 분율을 모두 정규화합니다.

[H^{+}] + [N a^{+}] = [O H^{-}] + C_{T} (α_{1} + 2 α_{2} + 3 α_{3})

구간별 헨더슨-하셀바흐 근사 없이 전기적 중성 조건을 풉니다.

V_{e q, n} = n C_{a} V_{a} / C_{b}, n = 1, 2, 3

당량 부피는 색 변화가 아니라 화학량론적 양성자 당량을 따릅니다.

pKa 값은 2.15, 7.20, 12.35이며, 25 °C에서 Kw는 10의 마이너스 14승입니다. 활동도 대신 농도를 사용합니다.
첨가된 적정액의 부피는 모두 희석에 반영됩니다. 계는 이산화탄소가 유입되지 않도록 닫혀 있으며, 인산염 침전이나 기타 부반응은 고려하지 않습니다.
저장 용기는 보정된 50 mL 뷰렛이 아니라 정규화된 용액 공급을 나타낸 그림입니다. 공급 시계는 첨가 부피를 제어하며 중화 속도를 계산하지 않습니다.
가상 지시약의 색은 설명을 위한 것이며, 수치 표시기는 pH를 나타냅니다. 제3 수용액 당량점에서 실용적으로 뚜렷한 종말점이 나타난다고 가정하지 않습니다.

각 당량점에서 모든 분자가 다음 양성자화 상태로 즉시 전환되나요?

아니요. 모든 지점에서 평형 분포가 형성됩니다. 당량 부피에서도 여러 양성자화 상태가 공존할 수 있습니다.

산이나 염기의 농도가 바뀌면 당량 부피도 고정되지 않나요?

아니요. 산의 양을 염기의 농도로 나눈 값에 따라 달라집니다. 해당하는 실제 주입 부피를 사용해 곡선을 다시 그립니다.