Bazičnost Na2CO3/NaHCO3

Zato sto je Na2CO3 so koja hidrolizuje bazno tj. sastavljena je od katjona jake baze i anjona slabe kiseline. Hidrolizom ove soli se ne dobijaju H⁺ joni vec OH^- joni:
2Na⁺ + CO3^2- + 2H2O -----> 2Na⁺ + 2OH^- + CO2 + H2O  (sada pokratimo iste jone sa leve i desne strane)
CO3^2- + H2O -----> CO2 + 2OH^-
dakle vidimo da je so izrazito baznog karaktera zato sto hidrolizom daje OH^- jone. 
A sto se tice NaHCO3 vidimo da je to kisela so zato sto sadrzi atom vodonika u svom molekulu. To je dovoljan razlog da se smanji bazni karakter ove soli zato sto ova sto sadrzi H⁺ jon koji odredjuje kiselost. Hidroliza ove soli bi izgledala ovako:
Na⁺ + HCO3^- + H2O -----> Na⁺ + OH^- + CO2 + H2O (skratimo iste jone sa leve i desne strane) 
HCO3^- ----> CO2 + OH^- (ja sam skratio i vodu ali ako hoces mozes da dodas po jedan molekul vode i sa leve i sa desne strane radi estetike mada ovako je ispravnije :) 
Vidimo da ova so hidrolizom daje samo jedan hidroksilni jon a Na2CO3 hidrolizom daje 2OH^- jona sto je dokaz da Na2CO3 ima izrazitiji bazni karakter od NaHCO3. Nadam se da razumes,trudio sam se da detaljno objasnim.
Pozdrav :)

Umesto koeficijenata, najbolje je gledajti u konstante ravnoteze, jer su one merila jacina kiselina i baza!

U Na₂CO₃ (aq) glavna reakcija koja doprinosi baznosti je CO₃^2-+ H₂O <-> HCO₃^- + OH^- i pK=3.7

U NaHCO₃ (aq) glavna reakcija je autoprotoliza HCO3^- jona: 2HCO₃^- <-> H₂CO₃ + CO₃^2- cija je pK=3.9. Zatim, oba produkta hidrolizuju, pri cemu je znatno jaca hidroliza CO₃^2- jona (pKb(CO₃^2-)=3.7; pKa(H₂CO₃)=6.4). Medjutim, ne zaboravi da HCO3- joni smanjuju nastajanje produkata tih reakcije, po Le Sateljeovom principu ( a i sama hidroliza H₂CO₃ smanjuje [OH^-]). Ako koncentracija NaHCO₃ nije ni mnogo velika ni mnogo mala, onda je njegov pH=0.5(pK_a1+pK_a2)--to je formula koja se lako izvodi, a resenje je pH=8.35.

Da zakljucim: ocito je da je pH mnogo veci kod Na₂CO₃ (naravno ne poredimo 0.1M NaHCO₃ i 0.00000001 M Na₂CO₃! xD ), sto sam obrazlozio reakcijama i njihovim pK vrednostima, nego kod NaHCO₃.

Ignoramus et ignorabimus.

Svidja mi se kako si objasnio ovo ali zamisli da ovo pitanje dobijes na testu. Da li ti znas napamet koliko iznose konstante ravnoteze? Znas napamet da je pK= 3,9? Detaljno si objasnio ali mnogo komplikovan odgovor za ovako prosto pitanje. Da ne bi umesali neke brojeve i neke konstante ja sam to objasnio putem hidrolize koju ,,svako,, zna da odradi i sto je dovoljan dokaz zasto je Na2CO3 so baznog karaktera koji je jaci od baznosti NaHCO3. Ipak, tvoj odgovor je inteligentniji ali sve je ovo moglo prostije da se odradi :)
Puno pozdrava :)))

Hteo sam da bude jasnije i pravilnije, ali nisam ni morao da uplicem pK vrednosti (dovoljan je bio deo o Le Sateljeovom principu i protolizi ka kiseloj sredini). Ipak, ovako je jasnije. Ovo sam pisao da bih naznacio da nije u pitanju to sto kod Na2CO3 nastaju 2OH-, a kod NaHCO3 1 OH- toliko znacajno za ovaj problem (slicno kao i kod kiselina: to sto je H3PO4 triprotonska kiselina i moze da donira 3 H+ jona, a HCl monoprotonska kiselina i daje 1 H+, ne znaci da je H3PO4 jaca kiselina od HCl-jedna od mana Arenijusove teorije).

Razumem sta si hteo da kazes pedjolini. :)

Pozdrav! :)

Ignoramus et ignorabimus.

Alexa, nije mi bas jasan onaj dio s L Chatelierovim principom , pa ajde ako mozes malo pojasni ! Hvala

Nema potrebe ici toliko duboko. Moze da se objasni i bez Le Sateljeovog principa. Samo malo razmisli. Da bi dao odgovor na ovo pitanje upotrebi do sada steceno znanje i iskustvo a ne da izvods neke obrasce i formule. Pitanje je zasto je vodeni rastvor Na2CO3 baznijeg karaktera od NaHCO3. Jednostavno receno NaHCO3 je =kisela so= a Na2CO3 je neutralna. NaHCO3 sadrzi vodonikov atom koji doprinosi povecanju kiselosti jer kao sto sam rekao, tamo gde ima H⁺ jona postoji i kiselost sredine. Ne u tolikoj meri ali ipak postoji. U molekulu Na2CO3 ne postoji vodonikov jon,atom.. kako god, sto znaci da nema dodatne kiselosti koju bi prouzrokovao taj H⁺ jon. Normalno da pH ove soli nije 14 zato sto tu ipak postoje i karbonati ali je znatno veci od pH koji pokazuje NaHCO3. Samo zdrava logika resava ovakve stvari a kad se budu trazile konstante i zakoni onda to i primeni. Zasto komplikovati ovako lep zivot :)

Puno pozdrava :)

Moram da kazem da je Aleksa u pravu, posto neke stvari "jednostavno" nisu jednostavne, a takvih je mnogo u prirodnim naukama.

Pedja, tvoj nacin nije uvek tacan, sto se vidi na primeru kisele soli Na₂HPO₄. Iako je u pitanju kisela so, njen rastvor ce biti slabo bazan.

Ovakve stvari se najtacnije objasnjavaju kombinacijom hidrolize i Brensted-Lorijeve teorije.

Probacu opet da objasnim i nadam se da ce ti biti razumljivije. :)

(1) Natrijum-karbonat, Na₂CO₃, disosuje na jone natrijuma i karbonatne jone. Hidratisani jon natrijuma je vrlo vrlo slaba kiselina (pKa=14.8, slabija i od same vode, H₂O, pKa=14.0 na 25 ^oC), pa je za pH u ovom rastvoru zasluzan CO₃^2- jon. On hidrolizuje preko jednacine CO₃^2- + H₂O <--> HCO₃^- + OH^- (pKb=3.7). Hidrolizu HCO₃^- jona mozemo zanemariti, jer je mnogo slabija u odnosu na hidrolizu karbonatnog jona (pKb(HCO₃^-)=7.6, skoro 10000x je slabija).

(2) Natrijum-hidrogenkarbonat, NaHCO₃, disosuje na jone natrijuma i hidrogenkarbonatne jone. Opet zanemarujemo jone natrijuma u racunanju pH jer oni nemaju uticaja od znacaja. U ovom rastvoru, na prvom mestu je autoprotoliza hidrogenkarbonatnog jona: 2HCO₃^- <-->H₂CO₃ + CO₃^2- , jer ova reakcija ima najvecu konstantu ravnoteze (pK=3.7). Druga po redu znacajna reakcija u rastvoru (pK=3.9) je hidroliza karbonatnog jona i ona je glavna reakcija koja diriguje pH rastvora (opet mozemo da zanemarimo hidrolizu HCO₃^- jona, vec sam objasnio zasto). Ta hidroliza je propracena jednacinom: CO₃^2- + H₂O <--> HCO₃^- + OH^-. Medjutim, ovde imamo malo drugaciju situaciju u odnosu na natrijum-karbonat. Tamo so odmah disosuje na karbonatne jone spremne za hidrolizu. Ovde so prvo disosuje na hidrogenkarbonatne jone, pa DEO TIH JONA prelazi u karbonatne jone. Znaci ima manje karbonatnih jona u odnosu na rastvor natrijum-karbonata (predpostavljam da su rastvori jednakih koncentracija). Medjutim, ne samo sto ima manje karbonatnih jona, nego u rastvoru vec postoje i hidrogenkarbonatni joni. Po Le Sateljejevom principu, ti joni ce smanjivati hidrolizu karbonatnih jona (kao kod pufera-so slabe kiseline smanjuje disocijaciju kiseline). Zbog toga ce nastati manje OH^- jona u rastvoru natrijum-hidrogenkarbonata, nego u rastvoru natrijum-karbonata.

Nadam se da sam ti sad jasnije objasnio.

Pozdrav! :)

Ignoramus et ignorabimus.

Hvala ! Sve mi je jasno osim ove recenice:

Po Le Sateljejevom principu, ti joni ce smanjivati hidrolizu karbonatnih jona (kao kod pufera-so slabe kiseline smanjuje disocijaciju kiseline). Zbog toga ce nastati manje OH^- jona u rastvoru natrijum-hidrogenkarbonata, nego u rastvoru natrijum karbonata.

na koji nacin ti ioni smanjuju hidrolizui karb.iona/ ne razumijem kakve to veze ima s Le Sateljej. principom ....

Primer pufera najbolje to objasnjava. Uzmimo acetatni pufer. On sadrzi acetatnu kiselinu, CH3COOH i natrijum-acetat, CH3COONa (moze i neki drugi slicni acetat). CH3COONa disosuje prakticno u potpunosti na CH3COO- i Na+ jone. Disocijacija kiseline je u dinamickoj ravnotezi. CH3COOH <-->CH3COO- + H+. Medjutim, prisustvo CH3COO- jona iz soli suzbija disocijaciju kiseline, tako da vrlo malo kiseline disosuje. Tako je isto i ovde. CO32- jon hidrolizuje na HCO3- i OH-. Medjutim, u rastvoru vec postoje HCO3- joni (so je NaHCO3). Oni suzbijaju hidrolizu po Le Sateljejevom principu. Ta pojava se naziva (uobicajeni) jonski efekat, eng. common ion effect.

Pozdrav! :)

Ignoramus et ignorabimus.

Kuzim , hvala ..:)

A sto je s Na2HPO4, zasto je to kisela so...

kako ona na kraju reagira zbog hidrolize , kiselo i bazicno?

Po meni bazno kad je so slabe kis i jake baze.

kako bi isle reakcija hidrolize..

Na2HPO4----->2Na+ + HPO42-

HPO42- + H2O ----->

sad nisam siguran da li ce tu hidrogenfosfatni ion prmiti proton ili dati , kad moye i jedno i drugo ...

a kako bi bilo s NaH2PO4

dihidrogenfosfat ce valjda prije primiti proton nego dati, jer sto je kis jaca to je njena konjugirana baza slabija, a H3PO4 je slaba kis, znaci da je dihidrogenfosfat ion jaka baza pa bi prema tome trebao primiti proton, jel da ?

Ti joni HPO4 2- i H2PO4 - ce najpre podleci autoprotolizi, kad hidrogenkarbonatni anjon. Zatim ce nastali joni podleci hidrolizi, ali na pH ce uticati ona hidroliza, koja ima najvecu konstantu ravnoteze. Kod natrijum-hidrogenfosfata ce doci do hidrolize fosfatnog jona i nastace bazna sredina; kod natrijum-dihidrogenfosfata doci ce do hidrolize fosfatne kiseline i nastace kisela sredina.

Pri ne suvise visokoj ili niskoj koncentraciji ovih soli, pH vodenih rastvora ovih soli su sledece:

pH(Na2HPO4)=9.8

pH(NaH2PO4)=4.6

Pozdrav! :)

Ignoramus et ignorabimus.

"Po meni bazno kad je so slabe kis i jake baze."

Ni ovo nije uvek tacno pa je najbolje da za odredjivanje baznosti ili kiselosti rastvora neke soli koristis hidrolizu. Na primer, verovatno znas da so jake baze i jake kiseline ne hidrolizuje u vodi, ali uzmi NaHSO4, so jake baze i jake kiseline. Reklo bi se da ce rastvor biti neutralan, ali usled hidrolize:

HSO4^-+H2O-->SO4^2-+H3O⁺ rastvor ce biti kiseo.

Aleksa, autoprotoliza znaci samostalno protoniranje, jel, znaci hidrogenkarbonatni ion daje proton drugom takvom ionu pri cemu nastaje ugljicna kiselina i oslobadanjem protona ostaje karbonatni ion:

2HCO₃^- <-> H₂CO₃ + CO₃^2- znaci taj proton s HCO3- iona radije odlazi na drugi takav ion nego na molekulu vode (radi se o vodenoj otopini) stoga u takvoj otopini postoje i CO3^2- ioni, ali zbog povecane koncentracije HCO3-  iona potisnuta je hidroliza CO32- iona, znaci ravnoteza je pomaknuta prema

CO32- ionu.

Procitao sam u jednom udbeniku da dihidrogenfosfati reagiraju kiselo zbog ove reakcije: H₂PO4^- --> H⁺ + HPO₄^2- tj da se ne odvija hidroliza vec ionizacija.

Po raznim udzbenicima se moze svasta pronaci. Ja ti govorim kako je pravilno, a u tom udzbeniku su verovatno hteli da skrate pricu i na najlaksi moguci nacin kazu kakav ce rastvor biti (mislim na to da li ce biti kiseo ili bazan).

Zamislimo ovakvu situaciju. Imamo NaH2PO4 i stavimo tu so u vodu. Sta ce se prvo desiti? Doci ce do elektroliticke disocijacije ove soli:
NaH2PO4 ---> Na+ + H2PO4-
Sta ce biti nakon toga? Pa sa natrijumom nista. Ali dihidrogenfosfatni anjon ce nesto raditi. Postoji 3 dogadjaja koja se mogu dogoditi sa njim. Napisacu ih u obliku jednacina i navesci njihove pK vrednosti (sto je pK vrednost niza, to je K vrednost visa, dakle reakcija se odvija vise u smeru proizvoda):
1) H2PO4- + H2O <---> HPO42- + H3O+ pK=7.2
2) H2PO4- + H2O <---> H3PO4 + OH- pK=11.9
3) H2PO4- + H2PO4- <---> H3PO4 + HPO42-  pK=5.1
Iz pK vrednosti, vidimo da ce se dogoditi 3. reakcija (ima najmanju pK vrednost). Posle te reakcije, u rastvoru ce postojati: H2PO4- joni, H3PO4 i HPO42- joni (ostali joni i molekuli nam trenutno nisu bitni). Sta se sada moze dogoditi:
1) H2PO4- + H2O <---> HPO42- + H3O+ pK=7.2
2) H2PO4- + H2O <---> H3PO4 + OH- pK=11.9
3) H3PO4 + H2O <---> H2PO4- + H3O+ pK=2.1
4) HPO42- + H2O <---> PO43- + H3O+ pK=12.4
5) HPO42- + H2O <---> H2PO4- + OH- pK=6.8
Odavde vidimo da ce se odvijati 3. reakcija (ta nam daje najznacajnije rezultate!). To znaci da ce nastati kisela sredina. Medjutim, nece nastati suvise kisela sredina (pH ce biti oko 4.65, ne oko 0-2), jer ce hidroliza fosfatne kiseline biti suzbijena H2PO4- jonima koji se vec nalaze u rastvoru (nisu svi reagovali u autoprotolizi!).

Inace, termin hidroliza se obicno pogresno upotrebljava. Hidroliza je bilo koja protoliza u kojoj ucestvuju molekuli vode. Npr. rastvor sulfatne kiseline je rastvor u kome molekuli sulfatne hidrolize podlezu hidrolizi sa vodom i nastaju hidrogensulfatni joni i hidronijum joni, a posle hidrogensulfatni joni opet podlezu hidrolizi.
Kada napises npr. H2SO4 <---> H+ + HSO4- to nije "cista jonizacija", to je hidroliza (ili protoliza sa vodom), jer je pravilnije H2SO4 + H2O <---> H3O+ + HSO4-.

Naravno, u vodenom rastvoru se joni ne nalaze kao takvi H3O+ i HSO4-, vec su hidratisani sa nekoliko molekula vode koji se nalaze oko njih. To je zbog toga sto su joni cestice sa naelektrisanjem, a molekul vode ima dipol (ima + i - naelektrisanje) usled toga sto su elektroni u molekulu vode nejednako rasporedjeni, tj. veca je verovatnoca da bude veca gustina "elektronskog oblaka" oko atoma kiseonika u molekulu, jer kiseonik jace privlai elektrone nego vodonik.

Nadam se da se nisam suvise raspisao i da razumes ono sto sam napisao.

Pozdrav! :)

Ignoramus et ignorabimus.