О рН на разтвор показва съдържанието (измерването) на хидрониеви йони (Н3О+) присъства в средата. Това съдържание определя дали анализираният разтвор има киселинен, основен или неутрален характер.
Наблюдение: Прави впечатление, че съдържанието на хидроний (H3О+ или Н+) могат да бъдат получени просто в лабораторията с помощта на индикаторни ленти за pH - които обаче нямат голяма точност в мярката - или с помощта на оборудване, наречено пиометър, което, напротив, има голяма точност при измерване на pH на решение.
Крачкомер или потенциометър за измерване на рН на разтвор
За извършване на изчисления, включващи pH на решение, можем да използваме следното логаритмично уравнение:
pH = - log [H3О+]
или
pH = - log [H+]
ВАЖНО: При изчисления, включващи рН на разтвор, ние винаги използваме логаритъма основа 10.
Карта на ума: Изчисляване на PH на решенията
* За да изтеглите мисловната карта в PDF, Натисни тук!
От логаритмичното уравнение по-горе все още можем да използваме следното опростяване (получено чрез прилагане на логаритмична функция) на това уравнение:
[H3О+] = 10-pH
Наблюдение: Опростеният израз по-горе може да се използва само ако стойността на рН е цяло число; в противен случай трябва да се използва логаритмичната функция.
Важно е да се подчертае, че изчисленията, включващи pH на разтвор, винаги са свързани с pOH (хидроксилионен потенциал / OH-), тъй като и двете потенции се основават на самойонизацията на водата (Kw = 10-14, явление, при което водата произвежда толкова много Н+ колко о-) и закона за разреждане на Оствалд (колкото по-разреден е разтворът, толкова по-голямо е количеството Н катиони+ ). Поради това:
относно автойонизация на водата:
Кw = [Н+]. [о-], така че pH + pOH = 14
закон на Разреждане на Оствалд(Чрез него можем да разберем колко определен материал се йонизира или дисоциира във вода):
Кi = М.а2
Ki = константа на йонизация на вещество във водна среда;
M = моларност или моларна концентрация на веществото във водната среда;
α2 = степен на йонизация или дисоциация на материала в средата.
Класификацията на разтвора като киселинен, основен или неутрален ще има следните критерии (a 25 О° С):
-
един решението ще бъде неутрално когато концентрацията на Н+ е равна на концентрацията на OH- или имат рН, равно на 7.
Не спирайте сега... Има още след рекламата;)
[H+] = [ОН-]
един разтворът ще бъде кисел когато концентрацията на Н+ е по-голяма от концентрацията на OH- или рН е между 0 и 7.
[H+]> [ОХ-]
един решението ще бъде основно когато концентрацията на Н+ е по-малка от концентрацията на OH- или рН е между 7 и 14.
[H+] -]
Вижте няколко примера за изчисления, включващи рН на разтворите:
1º)Знаейки, че концентрацията на хидроний в кафе е равна на 1.10-5, какво ще бъде рН, налично в този разтвор?
как да тренирате при условие концентрацията на хидроний за кафе, можем използвайте опростената формула за pH:
[H3О+] = 10-pH
1.10-5 = 10-pH
10-5 = 10-pH
-5 = -pH
рН = 5
Тъй като рН е по-малко от 7, разтворът е кисел.
2º) (UFU) Какво е рН на 0,045 mol / L разтвор на оцетна киселина, ако приемем, че е Ki = 1,.10-5? Данни: log 2 = 0,3; log 3 = 0,48.
Данни за упражнения:
М = 0,045 mol / L
Кi = 1,8.10-5
log 2 = 0,3
log 3 = 0,48
Как упражнението осигури моларност (M) и йонизационната константа (Ki),първоначално нека определим степента на йонизация на споменатата киселина, тъй като концентрацията на хидроний (H3О+ или Н+) винаги е резултат от умножението между моларността и степента на йонизация. Скоро:
След това нека изчислим количество умножаваща се хидроний моларност на киселината по установената степен на йонизация:
[H3О+] = M.α
[H3О+] = 0,045.2.10-2
[H3О+] = 0,09.10-4
[H3О+] = 9.10-4 mol / L
Накрая поставяме стойност на концентрацията на хидроний в логаритмичното уравнение на pH:
pH = - log [H3О+]
pH = - log 9.10-4
pH = 4 - log 9
рН = 4-log 32
рН = 4 - 2. (дневник 3)
рН = 4- (2.0.48)
рН = 4-0,96
рН = 3.04
Тъй като рН е по-малко от 7, разтворът е кисел.
3º)(Cefet-PR) A 45 ОC, Kw на неутрален разтвор е равен на 4.10-4. И така, каква е стойността на рН на този разтвор при тази температура? Данни от дневник 2 = 0,3.
Как упражнението ви казва решението е неутрален, скоро [H3О+] е равно на [OH-]:
Накрая поставяме стойност на концентрацията на хидроний в логаритмичното уравнение на pH:
pH = - log [H+]
pH = - log 2.10-7
pH = 7 - log 2
рН = 7-0,3
рН = 6.7
Тъй като рН е почти 7, разтворът е неутрален (както е посочено в декларацията за упражнението), тъй като температурата е 45 О° С.
От мен Диого Лопес Диас
Искате ли да се позовавате на този текст в училище или академична работа? Виж:
ДНИ, Диого Лопес. "Изчисления, включващи pH на разтвори"; Бразилско училище. Наличен в: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvendo-ph-solucoes.htm. Достъп на 28 юни 2021 г.
Закон на Оствалд, йонизационна константа, моларна концентрация, степен на йонизация, слаб електролит, брой мол йонизирани, Фридрих Вилхелм Оствалд, монокиселини, монобази.
