La forza di un acido è determinata da un numero chiamato costante di equilibrio acido-dissociazione. L'acido solforico è un acido forte, mentre l'acido fosforico è un acido debole. A sua volta, la forza di un acido può determinare il modo in cui avviene una titolazione. Gli acidi forti possono essere utilizzati per titolare una base debole o forte. Un acido debole, d'altra parte, sarà quasi sempre l'analita o la sostanza che viene titolata.

Acidi poliprotici

Un acido poliprotico ha più di uno ione di idrogeno che può donare a una soluzione. All'aumentare della donazione di ioni idrogeno, il pH di una soluzione diminuisce; diventa più acido. Ad esempio, la formula chimica dell'acido solforico è H2SO4. È diprotico; ha due ioni di idrogeno che può donare a una soluzione. La formula chimica dell'acido fosforico è H3PO4. È triprotico; ha tre ioni di idrogeno che può donare a una soluzione. Tuttavia, questo non determina se quegli ioni di idrogeno si dissociano tutti in una soluzione. Invece, devi considerare la costante di equilibrio acido-dissociazione.

Costanti di equilibrio e dissociazione

Una costante di equilibrio acido-dissociazione esprime il rapporto degli ioni dissociati con il composto non dissociato nell'acido all'equilibrio. Sia l'acido solforico che l'acido fosforico hanno più costanti di equilibrio, corrispondenti a ciascuno degli ioni idrogeno che possono dissociarsi. Gli acidi con grandi costanti di equilibrio sono acidi forti. L'acido solforico ha una prima costante di equilibrio di 1,0 x 10 ^ 3, che lo rende un acido forte. Gli acidi con piccole costanti di equilibrio non si dissociano facilmente. L'acido fosforico ha una prima costante di equilibrio di 7,1 x 10 ^ -3, che lo rende un acido debole.

Acido solforico in titolazione

Poiché l'acido solforico è un acido forte, può assumere molti ruoli nella titolazione. È possibile utilizzare l'acido solforico per titolare una base debole o forte. L'acido solforico può anche essere titolato da una base forte. Tutte le titolazioni coinvolgono almeno un punto di equivalenza, in cui la soluzione della reazione contiene solo acqua e il sale prodotto dall'acido e dalla base. Se l'acido solforico è utilizzato per titolare una base forte o è titolato da uno, le due soluzioni si dissociano completamente e il punto di equivalenza avrà un pH neutro di sette. Se si utilizza acido solforico per titolare una base debole, il punto di equivalenza conterrà un acido debole rimasto dalla base debole. Pertanto, in tale titolazione, il pH sarà inferiore a sette.

Acido fosforico nella titolazione

Poiché l'acido fosforico è un acido debole, viene tipicamente utilizzato solo come analita. L'acido fosforico può essere l'acido debole in una titolazione di base acido-forte debole. Quando la titolazione raggiunge il primo punto di equivalenza, la soluzione conterrà la base di coniugato H2PO4-. Questo darà alla soluzione un pH superiore a sette in quel punto di equivalenza.

Forza, concentrazione e pH

Il pH di una soluzione è una misura della concentrazione di ioni H3O + in quella soluzione. Pertanto, la forza di un acido determina solo parzialmente il suo pH. Se una soluzione di un acido forte ha la stessa concentrazione molare di una soluzione di un acido debole, avrà un pH più basso. Tuttavia, se si diluisce una delle due soluzioni, il pH si avvicina a sette. Ciò è dovuto al fatto che l'aggiunta di acqua riduce la concentrazione complessiva di ioni H3O +.