Quel est le pH du glycérol 1M?

La réponse est denviron 6,88. Donc une solution $ 1 \ M $ de glycérol dans leau sera toujours aussi légèrement acide (considérant que les hydroxyles sont des bases beaucoup plus faibles que les acides, cest-à-dire que la constante déquilibre pour la réaction $ \ ce {C3H7O2OH + H2O < = > C3H7O2O ^ – + H3O ^ +} $ est beaucoup plus grande que la constante pour $ \ ce {C3H7O2OH + H2O < = > C3H7O2OH2 ^ + + OH ^ -} $, ce qui peut être vrai ou non. Linclusion du deuxième équilibre rapprochera encore plus le pH réel de 7)

Pour les acides / bases très faibles ou très dilués, résoudre un problème de dissociation est un peu plus délicat car léquilibre dauto-dissociation de leau doit être pris en compte. Cest souvent une approximation valable de loublier, car leau na quune petite tendance à sauto-dissocier et donc son effet sur les concentrations déquilibre de $ \ ce {H ^ + _ {(aq)}} $ et $ \ ce { OH ^ {-} _ {(aq)}} $ est souvent négligeable, mais ce nest pas votre cas; le glycérol dans leau semble être un acide à peu près aussi faible que leau elle-même.

La meilleure façon de résoudre les problèmes déquilibre est de créer une grande équation incluant tous les facteurs en combinant des équations plus petites. Nous devons faire une équation qui prend en compte toutes les espèces du milieu ($ \ ce {H ^ + _ {(aq)}} $, $ \ ce {OH ^ {-} _ {(aq)}} $ , $ \ ce {C3H7O2O ^ {-} _ {(aq)}} $ et $ \ ce {C3H7O2OH _ {(aq)}} $ {pour plus de commodité, je nommerai les deux derniers $ \ ce {A ^ -} $ et $ \ ce {HA} $}) et les constantes déquilibre associées ($ K_a $ et $ k_w $). Les équations les plus petites sont trouvées en équilibrant les charges (une équation) et la quantité de matière de chaque substance (une ou plusieurs équations selon le problème).

Solde des charges: $ [H ^ +] = [OH ^ -] + [A ^ -] $ (I)

Bilan des matières: $ [HA] + [A ^ -] = C_ {acid} = 1 \ M $ (II)

Les équations des constantes déquilibre sont:

$ K_a = \ frac {[H ^ +] [A ^ -]} {[HA]} = 10 ^ {- 14,15} $ (III )

$ k_w = [H ^ +] [OH ^ -] = 1 \ fois 10 ^ {- 14} $ (IV)

Pour résoudre le problème, nous devons jouer avec les égalités jusquà obtenir une seule équation avec une seule variable. Il est pratique d obtenir une équation en $ [H ^ +] $ car nous pouvons trouver le pH directement en appliquant $ -log $ à la réponse. Notez que

$ [OH ^ -] = \ frac {k_w} {[H ^ +]} $ (V)

$ [HA] = \ frac {[H ^ +] [A ^ -]} {K_a} $ (VI)

Remplacer (VI) dans (II) donne, après une certaine algèbre:

$ [A ^ -] = \ frac {C_ {acid} K_a} {[H ^ +] + K_a} $ (VII)

Maintenant insérez (V), (VI) et (VII) dans (I) pour obtenir:

$ [H ^ +] = \ frac {k_w} {[H ^ +]} + \ frac {C_ {acid} K_a} {[H ^ +] + K_a} $

Un peu de persévérance vous amènera à ce qui suit polynôme:

$ [H ^ +] ^ 3 + K_a [H ^ +] ^ 2- (C_ {acide} K_a + k_w) [H ^ +] – K_ak_w = 0 $

En remplaçant les valeurs de $ K_a $, $ k_w $ et $ C_ {acid} $, la seule racine positive de léquation est $ [H ^ +] = 1,30688 \ times 10 ^ {- 7} $ , ce qui, après application de lantilogarithme, donne $ pH = 6,88 $ .

Correct, Henderson-Hasselbalch est pour quand vous avez une solution tamponnée dun acide et de son c onjugate base.

Ici, vous voulez imaginer dissoudre une mole de glycérol dans un litre deau. Quand on dit que le pKa du glycérol est de 14,15, on veut dire que le Ka de la réaction:

$$ C_3H_7O_2OH \ Rightarrow C_3H_7O_2O ^ – + H ^ + $$

est de 10 $ ^ {-14,15} $. Il sagit dun très petit nombre, ce qui indique que si le glycérol dissous dans leau produit un peu de $ H ^ + $, il ne diminuera probablement pas beaucoup le pH. Donc, ici, vous vous attendez à un pH légèrement inférieur à 7.

Pour calculer cette valeur, jai « d construit ce que beaucoup appellent un » graphique ICE « . Lexemple 2 dans ce document semble similaire au problème que vous » re travail sur.

Commentaires

• Je ' ne sais pas si les tables ICE sont capables de résoudre des concentrations déquilibre pour les acides / bases très dilués ou très faibles, car il faut prendre en compte simultanément la dissociation acide / base et lauto-dissociation de leau . Il ' est préférable dapprendre la manière plus générale de résoudre de tels problèmes, qui implique lutilisation déquations de charge et de bilan massique. Voir ici et ici pour plus de détails.
• Jai besoin de plus daide ici. Jai aucune connaissance en chimie. Comment calculer le pH du glycérol en fonction de son pKa? Merci.

Je connais une formule reliant $ K_a $, constante de dissociation A et concentration C pour faible acides et bases comme $ K_a $ = $ A ^ 2 $ C. Cela peut vous aider.

Commentaires

• Je connais aussi une formule mais lapplication de cette formule me donne des lectures étranges.