Hoe reageert bicarbonaat als amfolyt?

Bicarbonaat zou wegens een grotere pKb als base moeten reageren.

Als ik dan bijvoorbeeld wil uitrekenen wat de pH van een oplossing van 3,5 M bicarbonaat zou zijn bekom ik 10,46.

Want 3,5 * 2,33e-8 = 8,17e-8 = [OH-]² als [OH-] = [CO2]
Dus [OH-] = 2,86e-4
pOH = 3,54
en pH = 10,46

Dat is echter hoger dan de pKa van bicarbonaat waardoor er een overmaat carbonaat aanwezig zou moeten zijn.

Echter gaat men er dan in de berekening van uit dat bicarbonaat als base reageert, tot CO2 dus en niet tot carbonaat.

Zodus: waar loopt deze redenering fout en hoe bepaal ik de pH van een amfolyt als deze dan wel correct? Als zwak zuur en zwakke base zou het overgrote deel als bicarbonaat aanwezig moeten blijven en zou de pH van deze oplossing toch tussen de pKb en pKa ervan moeten liggen?

Ik vermoed dat het ergens misloopt bij het feit dat bicarbonaat niet alleen als base zal blijven reageren als amfolyt. Dus vandaar mijn 2de deelvraag: hoe bepaal je bij welke pH een amfolyt net zoveel als zuur, als als base reageert?

Weet jij het antwoord?

/2500

Het beste antwoord

Een amfolyt kan als zuur en ook als base reageren. In de oplossing gebeurt dit dus allebei. Er is dus sprake van twee evenwichten van bicarbonaat: een zuur- en een base-evenwicht. De beide evenwichtsvoorwaarden zullen dus gelden: [OH-].[CO2]/[HCO3-]=Kb en[H3O+].[CO32-]/[HCO3-]= Kz Om hiermee te berekenen welke pH de bicarbonaatoplossing heeft is niet gemakkelijk omdat er meerdere onbekenden zijn. In ieder geval ligt de pH boven 7, omdat de Kb groter dan de Kz is. En hij zal kleiner zijn dan de berekende 10,4, aangezien bicarbonaat zich ook als zuur gedraagt. Gemakkelijker is het om de pH te berekenen voor het geval dat evenveel CO2 als CO32- aanwezig is. Dan zijn deze concentraties in de oplossing aan elkaar gelijk. Als je nu de base-voorwaarde deelt door de zuur-voorwaarde valt er nogal wat tegen elkaar weg: ([OH-].[CO2]/[HCO3-])/([H3O+].[CO32-]/[HCO3-]) = Kb/Kz Wordt: [OH-]/[H3O+]=Kb/Kz Invullen geeft [OH-]/[H3O+]=2,2.10-8/4,7.1-11= 468 Omdat ook geldt: [OH-].[H3O+] = 1 . 10-14 , is hieruit de pH te berekenen. [OH-] = 468.[H3O+] 468.[H3O+].[H3O+] = 1 . 10-14 [H3O+] = 4,62.10-9 pH = 8,3 Er zal dus een beetje loog toegevoegd moeten worden aan een bicarbonaatoplossing om de [CO2] gelijk te krijgen aan [CO32-]. De pH van alleen een bicarbonaatoplossing zal dus iets kleiner dan 8,3 zijn, maar natuurlijk wel groter dan 7. (met excuses voor het wegvallen van sub- en superschrift)

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100