CHEMIE A TECHNOLOGIE VODY Laboratorní cvičení

Úkol 3.3. Vypočtěte pH roztoku kyseliny uhličité o koncentraci: 0,001 – 0,01 – 0,1 mol.l -1Výpočet dle rovnice [3.5] : počítá se jen s 1.disociačním stupněm. K a = 10 -6,35 pK a = 6,35(pH = 4,65 – 4,17 – 3,67)3.2. Neutralizační křivka kyseliny uhličitéOxid uhličitý CO 2 je plyn obsažený v ovzduší, z něhož, a také jinými způsoby, sedostává do přírodních vod, ve kterých se rozpouští a reaguje za tvorby kyseliny uhličité:CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3 [3.7]Mezi CO 2 a H 2 CO 3 se ustaví rovnováha. Při analýze vody se stanovuje suma oboutěchto složek, neboť jejich analytické rozlišení je obtížné. Výsledek analýzy se vyjadřujekoncentrací jedné z uvedených složek, c(CO 2 ) nebo c(H 2 CO 3 ), při čemž je třeba si uvědomit,že zahrnuje i složku druhou.Neutralizace kyseliny uhličité (roztok oxidu uhličitého ve vodě) silným hydroxidem,např. NaOH, probíhá ve dvou stupních dle rovnic:H 2 CO 3 + OH - = H 2 O + HCO - 3 [3.8]HCO - 3 + OH - 2-= H 2 O + CO 3 [3.9]V 1.stupni se tvoří hydrogenuhličitanové a ve 2.stupni uhličitanové ionty. Neutralizačníkřivka -závislost pH na přídavku hydroxidu - má tvar znázorněný na obr.2. Roztok H 2 CO 3 mápH kolem 4,5. Přídavkem NaOH probíhá reakce dle rovnice [3.8], postupně ubývákoncentrace H 2 CO 3 a úměrně tomu roste koncentrace HCO 3 - . Hodnota pH se při tom zvyšujea dosáhne-li hodnoty 8,3, je průběh reakce prakticky dokončen. V roztoku existuje z foremkyseliny uhličité téměř jen HCO 3 - . Dalším přídavkem NaOH reagují s ním ionty HCO 3 - dlerovnice [3.9], tyto ionty v roztoku mizí a úměrně tomu roste koncentrace CO 3 - . Závislostforem kyseliny uhličité na hodnotě pH vyplývá z obr.3.Obr.2. Neutralizační křivkakyseliny uhličité - c(H2CO3) = 0,01mol/lpH12108640 0,005 0,01 0,015 0,02přídavek c(OH-) mol/l13