Hoe kan ik de pH van een 0,1 M oplossing van Na2NH4PO4 berekenen?

Karel, 19 jaar
7 juli 2018

Beste, ik ben op zoek naar de pH van een 0,1 M oplossing van Na2NH4PO4. Ik heb deze verbinding via hydrolyse proberen opsplitsen in ionen om daar dan afzonderlijk de ph van te bepalen, maar ik weet niet goed wat ik moet aanvangen met de concentraties aan OH- en H30+ die daarbij zijn ontstaan. Alvast bedankt!

Antwoord

Beste Karel,

Dit is geen eenvoudig pH systeem om op te lossen. Als je dat oplost, rekening houdnd met alle aflopende- en evenwichtsreacties kom je op een polynoom van vergelijking 6, die dus 6 oplossingen heeft, waarvan er 5 zijn met teminste 1 negatieve concentratie (wat fysisch uiteraard onmogelijk is) en één waarin alle conentraties positief zijn. 

De vergelijkingen waarmee je moet rekening houden zijn de volgende:

1. Aflopende reacties:

Na2NH4PO4 --> 2 Na+ + NH4+ + PO43-

2. De dissociatie van fosforzuur:

H3PO4 <=> H+ + H2PO4-
H2PO4- <=> H+ + HPO42-
HPO42- <=> H+ + PO43-

3. De dissociatie van ammonium:

NH4+ <=> H+ + NH3

4. De dissociatie van water:

H2O <=> H+ + OH-

Elk van de evenwichtsvergelijkingen geeft een evenwichtsconstante.

De aflopende reactie geeft een aantal massabalansen:

(Als c de concentratie is van Na2NH4PO4)
c = H3PO4 + H2PO4- + HPO42- + PO43-
Na = 2*c
NH4+ + NH3 = c

Verder heb je nog de ladingsbalans: de totale concentratie van alle positieve ionen moet gelijk zijn aan de totale concentratie van alle negatieve ionen.

Ikzelf gebruik Mathcad om dit soort problemen op te lossen, al zal het allicht ook met Excel kunnen.

Ik kom tenslotte uit op pH = 10.77

Uiteraard kan je de vergelijkingen vereenvoudigen. Zo is bvb de concentratie van H3PO4 verwaarloosbaar, maar op die manier heb je een hele rits symbolisch rekenwerk voor de boeg, voor je dermate vereenvoudigd hebt dat er een tweedegraadsvergelijking ontstaat. 

Laat gerust een reactie achter als je meer informatie wil over dit type van problemen.

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2018
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen