Diagrama de predomini

Un diagrama de predomini pretén mostrar les condicions de concentració i pH a on una espècie química té la major concentració en solucions en les que existixen múltiples equilibris àcit-base.^[1] Les llínees en un diagrama de predomini indiquen on les espècies adjacents tenen la mateixa concentració. Qualsevol dels dos costats d'una llínea d'este tipo predomina una de les espècies, és dir, té una major concentració en relació en les atres espècies.

Archiu:Predominance diagram Cr.png

Diagrama de predomini per al cromato

Per a ilustrar un diagrama de predomini, una part del cromado es mostra a la dreta. pCr significa menys el logaritmo de la concentració de cromo i pH significa menys el logaritmo de la concentració d'ions d'hidrogen. Hi ha dos equilibris independents, en les constants d'equilibri definides com seguix. Una tercera constant d'equilibri pot derivar-se de K₁ i K_D. Les espècies H₂CrO₄ i HCr
2O−
7 solament es formen a un pH molt baix, per lo que no apareixen en este diagrama. Els valors publicats per al registre K₁ i el registre K_D són 5.89 i 2.05, respectivament.^[2] Usant estos valors i les condicions d'igualtat, les concentracions de les tres espècies, cromato CrO2−
4, cromato àcit HCrO−
4 i dicromat Cr
2O2−
7 es pot calcular, per a varis valors de pH, per mig de les expressions d'equilibri. La concentració de cromo es calcula com la suma de les concentracions de l'espècie en térmens de contingut de cromo.

[C r] = [C r O_{4}^{2 -}] + [H C r O_{4}^{-}] + 2 [C r_{2} O_{7}^{2 -}]; p C r = - \log_{10} [C r]

Les tres espècies tenen concentracions iguals a $\frac{1}{K_{D}}$ a pH = p K₁, per a les quals [Cr] = $\frac{4}{K_{D}}$ .^[3] Les tres llínees en este diagrama es troben en eixe punt.

Llínea verda: El cromato i el cromato d'hidrogen tenen concentracions iguals. Ajust [ CrO2−
4 ] igual a [HCrO−
4 ] en eq. , [H ⁺ ] = $\frac{1}{K_{1}}$ , o pH = log K ₁ . Esta relació és independent de pCr, per lo que requerix que es dibuixe una llínea vertical en el diagrama de predomini.
Llínea roja: El cromato d'hidrogen i el dicromat tenen concentracions iguals. Ajust [ HCrO−
4 ] igual a [ Cr
2O2−
7] en la ec. , [ HCrO−
4 ] = $\frac{1}{K_{D}}$ ; de la ec. , llavors, [ CrO2−
4 ] = $\frac{1}{K_{1} K_{D} [H^{+}]}$ .
Llínea blava: El cromato i el dicromat tenen concentracions iguals. Ajust [ CrO2−
4] igual a [ Cr
2O2−
7] en la ec. dona [ CrO2−
4 ] = $\frac{1}{β_{2} [H^{+}]^{2}}$ .

El diagrama de predomini s'interpreta de la següent manera. El ion cromato és l'espècie predominant en la regió a la dreta de les llínees verda i blava. Per damunt de pH 6.75 és sempre l'espècie predominant. A pH <5.89 (pH <pK₁ ), el ion cromo hidrogen és predominant en solució diluïda pero el ion dicromat és predominant en solucions més concentrades.

Els diagrames de predomini poden tornar-se molt complicats quan moltes espècies polimèriques poden formar-se com, per eixemple, en vanadato,^[4] molibdato^[1] i tungstato.^[1] Una atra complicació és que molts dels polímero superiors es formen extremadament llentament, de modo que l'equilibri pot no alcançar-se inclús en mesos, lo que conduïx a possibles errors en les constants d'equilibri i el diagrama de predomini.

Referències

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 Pope, M.T. (1983). Heteropoly and Isopoly Oxometalates, Springer. ISBN 0-387-11889-6.
↑ (1997).Polyhedron.16(21)
3835–3846.doi:10.1016/S0277-5387(97)00128-9.
↑ (2000).J. Chem. Educ..77(4)doi:10.1021/ed077p489.
↑ Greenwood&Earnshaw, p. 984

Este artícul conté una traducció derivada de «Diagrama de predominio» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

[pope-1] 1,0 ^1,1 ^1,2 Pope, M.T. (1983). Heteropoly and Isopoly Oxometalates, Springer. ISBN 0-387-11889-6.

[2] (1997).Polyhedron.16(21)
3835–3846.doi:10.1016/S0277-5387(97)00128-9.

[3] (2000).J. Chem. Educ..77(4)doi:10.1021/ed077p489.

[4] Greenwood&Earnshaw, p. 984

[1]

[2]

[3]

[4]