Un diagrama de predominio pretende mostrar las condiciones de concentración y pH en las que una especie química tiene la concentración más alta en soluciones en las que existen múltiples equilibrios ácido-base . [1] Las líneas en un diagrama de predominio indican dónde las especies adyacentes tienen la misma concentración. En cualquier lado de dicha línea predomina una especie u otra, es decir, tiene una concentración más alta en relación con la otra especie.
Para ilustrar un diagrama de predominio, a la derecha se muestra una parte del diagrama correspondiente al cromato. pCr representa menos el logaritmo de la concentración de cromo y pH representa menos el logaritmo de la concentración de iones hidrógeno . Existen dos equilibrios independientes, cuyas constantes de equilibrio se definen de la siguiente manera.
Una tercera constante de equilibrio se puede derivar de K 1 y K D .
Las especies H 2 CrO 4 y HCr 2 O−7se forman únicamente a pH muy bajo, por lo que no aparecen en este diagrama. Los valores publicados para log K 1 y log K D son 5,89 y 2,05, respectivamente. [2] Utilizando estos valores y las condiciones de igualdad, las concentraciones de las tres especies, cromato CrO2−4, cromato de hidrógeno HCrO−4y dicromato Cr 2 O2−7Se puede calcular, para distintos valores de pH, mediante las expresiones de equilibrio. La concentración de cromo se calcula como la suma de las concentraciones de las especies en términos de contenido de cromo.
Las tres especies tienen concentraciones iguales a1/KD a pH = p K 1 , para el cual [Cr] = 4/KD . [3] Las tres líneas de este diagrama se encuentran en ese punto.
El diagrama de predominio se interpreta de la siguiente manera. El ion cromato es la especie predominante en la región a la derecha de las líneas verde y azul. Por encima de un pH de ~6,75, siempre es la especie predominante. A pH < 5,89 (pH < p K 1 ), el ion cromato de hidrógeno es predominante en solución diluida, pero el ion dicromato es predominante en soluciones más concentradas.
Los diagramas de predominancia pueden volverse muy complicados cuando se pueden formar muchas especies poliméricas como, por ejemplo, con vanadato , [4] molibdato [1] y tungstato . [1] Otra complicación es que muchos de los polímeros superiores se forman extremadamente lentamente, de modo que el equilibrio puede no alcanzarse incluso en meses, lo que lleva a posibles errores en las constantes de equilibrio y en el diagrama de predominancia.
![{\displaystyle [{\ce {Cr}}]=[{\ce {CrO4^2-}}]+[{\ce {HCrO4^-}}]+2[{\ce {Cr2O7^2-}} ];\qquad p{\ce {Cr}}=-\log _{10}{\ce {[Cr]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9007d5f0e4e33e0d8c3cd55079537960faec9a2b)