Cvičení na pH a pOH

Kyselost nebo zásaditost roztoku se měří pomocí logaritmických stupnic pH a pOH.

Hodnoty těchto stupnic se pohybují od 0 do 14 a byly získány z autoionizační reakce vody.

Výpočty zahrnující pH roztoků jsou u Enem a vestibular velmi běžné.

S ohledem na to jsme tento seznam vytvořili pomocí 10 otázek otestovat své znalosti daného tématu.

Pomocí komentářů k řešení se také dozvíte tipy a postupné řešení cvičení.

Všeobecné požadavky

1. (Fuvest) Samoionizace vody je endotermická reakce. Student měřil pH čerstvě destilované vody bez CO.₂ a při 50 ° C, zjištění hodnoty 6.6. Podezření, že měřicí zařízení bylo vadné, protože očekával hodnotu 7,0, konzultoval s kolegou, který učinil následující prohlášení:

(I) jeho hodnota (6,6) může být správná, protože 7,0 je pH čisté vody, ale při 25 ° C;
(II) aplikace Le Chatelierova principu na rovnováhu ionizace vody odůvodňuje, že se zvyšující se teplotou koncentrace H⁺ ;
(III) ve vodě, pH je nižší, čím vyšší je koncentrace H⁺ .

To, co je uvedeno, je správné

a) pouze v I.
b) pouze v II.
c) pouze ve III.
d) pouze v I. a II.
e) v I, II a III.

Viz odpověď

Správná alternativa: e) v I, II a III.

(I). OPRAVIT PH vody se získává z iontového produktu, kterým je [H₃Ó⁺].[ACH^-].

Tento výraz pochází z rovnovážné konstanty která se mění s teplotou.

(II). OPRAVIT Autoionizace vody je dána vztahem

Jelikož přímá reakce je endotermická, spotřebovává teplo, a proto zvýšení teploty zvýhodňuje tvorbu hydroniových iontů.

Zvyšováním koncentrace H⁺ v roztoku dochází ke snížení pH.

(III). OPRAVIT Vyjádření pH je: pH = - log [H⁺]. Protože je hodnota vyjádřena v cologaritmu, tím vyšší je koncentrace H⁺ snížit pH.

2. (Unicap) Zaškrtněte správný sloupec I a nesprávný sloupec II.

I - II
0 - 0 pH čisté vody je 7, při 25 ° C.
1 - 1 Hodnota pH 0,01 mol / l roztoku kyseliny chlorovodíkové se rovná 2.
2 - 2 Hodnota pH 0,01 mol / l roztoku hydroxidu sodného se rovná 11.
3 - 3 POH 0,01 mol / l roztoku hydroxidu draselného se rovná 2.
4 - 4 Čím vyšší je pOH vodného roztoku, tím nižší je koncentrace hydroxylových iontů a tím vyšší je jeho kyselost.

Viz odpověď

Správná odpověď: 0,1; 1.I; 2.II; 3I; 4. I.

0.I SPRÁVNĚ.

PH vody je dáno iontovým produktem samoionizace a tato hodnota se mění podle teploty.

Při 25 ° C je iontový produkt samoionizace vody 10^-14.

Z této hodnoty vypočítáme pH.

1. SPRÁVNĚ.

2.II NESPRÁVNÉ.

3. SPRÁVNĚ.

4.1 SPRÁVNĚ.

Vysoký pOH, jako například 12, má nízkou koncentraci hydroxylových iontů, protože [OH^-] = 10^-pOH a větší je jeho kyselost, protože:

3. (Fuvest) Mezi kapalinami v tabulce níže:

Kapalný	[H^+] mol / l	[Ach^-] mol / l
mléko	1,0. 10^-7	1,0. 10^-7
mořská voda	1,0. 10^-8	1,0. 10^-6
Kola	1,0. 10^-3	1,0. 10^-11
připravená káva	1,0. 10^-5	1,0. 10^-9
slza	1,0. 10^-7	1,0. 10^-7
voda do ostřikovače	1,0. 10^-12	1,0. 10^-2

má pouze kyselý charakter:

a) mléko a slza.
b) voda do ostřikovače.
c) připravená káva a cola.
d) mořská voda a voda do ostřikovačů.
e) Coca-Cola.

Viz odpověď

Správná alternativa: c) připravená káva a cola.

Kapalný	pH = - log [H^+]	pOH = -log [OH^-]	Charakter
mléko	7	7	Neutrální
mořská voda	8	6	Základní
Kola	3	11	Kyselina
připravená káva	5	9	Kyselina
slza	7	7	Neutrální
voda do ostřikovače	12	2	Základní

a) NESPRÁVNÉ. Mléko a slza jsou neutrální kapaliny.

b) NESPRÁVNÉ. Voda do ostřikovače má základní charakter.

c) SPRÁVNĚ. Kyselinová řešení mají:

[H3Ó^+] > 1,0. 10^-7 mol / l	pH
[Ach^-] -7 mol / l	pOH> 7

d) NESPRÁVNÉ. Mořská voda a voda do ostřikovačů mají základní charakter.

e) NESPRÁVNÉ. Coca-Cola je nejen kyselý charakter, ale také připravená káva.

Výpočet pH roztoků

4. (UFRGS) Pokud se přidá 90 ml vody k 10 ml vodného roztoku o pH = 4,0, bude se pH výsledného roztoku rovnat:

a) 0,4
b) 3.0
c) 4,0
d) 5,0
e) 5.5

Viz odpověď

Správná alternativa: d) 5.0

1. krok: výpočet koncentrace iontů H⁺ při pH = 4.

2. krok: spočítejte počet molů přítomných v 10 ml roztoku.

3. krok: výpočet konečného objemu roztoku.

4. krok: spočítejte molární koncentraci roztoku.

5. krok: vypočítá se pH výsledného roztoku.

5. (UFV) Zvažte kádinku obsahující 1,0 I 0,20 mol / l roztoku kyseliny chlorovodíkové (HCℓ). K tomuto roztoku se přidá 4,0 g pevného hydroxidu sodného (NaOH) za stálého míchání až do úplného rozpuštění. Protože nedošlo k žádné významné změně objemu a experiment byl proveden při 25 ° C, zaškrtněte správnou alternativu.

a) Výsledný roztok bude neutrální a bude mít pH rovné 7.
b) Výsledný roztok bude zásaditý a bude mít pH rovné 13.
c) Výsledný roztok bude kyselý a bude mít pH rovné 2.
d) Výsledný roztok bude kyselý a bude mít pH rovné 1.
e) Výsledný roztok bude zásaditý a bude mít pH rovné 12.

Viz odpověď

Správná alternativa: d) Výsledný roztok bude kyselý a bude mít pH rovné 1.

1. krok: výpočet molární hmotnosti NaOH.

2. krok: výpočet počtu molů NaOH.

3. krok: spočítejte, kolik kyseliny reagovalo s bází.

HCl a NaOH reagují za vzniku soli a vody v neutralizační reakci.

Protože reakční stechiometrie je 1: 1, nechali jsme: 0,1 mol kyseliny chlorovodíkové reagovat s 0,1 mol hydroxidu sodného.

Počáteční roztok však obsahoval 0,2 mol HCl a po reakci s NaOH zůstalo jen 0,1 mol, což změnilo pH roztoku.

4. krok: vypočítat nové pH roztoku.

Výpočet pOH roztoků

6. (Vunesp) Při 25 ° C je pOH roztoku kyseliny chlorovodíkové o koncentraci 0,10 mol / l za předpokladu celkové ionizace kyselinou: Data (při 25 ° C): [H⁺ ] [ACH^- ] = 1,0 · 10^-14; pOH = -log [OH^- ]

a) 10^-13
b) 10^-1
c) 1
d) 7
e) 13

Viz odpověď

Správná alternativa: e) 13.

1. krok: vypočítat pH roztoku.

2. krok: převést na hodnotu pOH.

7. (Mackenzie) K 1,15 g kyseliny methanové byla přidávána voda, dokud nebylo 500 ml roztoku kompletní. Vzhledem k tomu, že při této koncentraci je stupeň ionizace této kyseliny 2%, pak je pOH roztoku: Vzhledem k molární hmotnosti kyseliny methanové = 46 g / mol

a) 2
b) 3
c) 12
d) 10
e) 11

Viz odpověď

Správná alternativa: e) 11.

1. krok: výpočet molární koncentrace kyseliny.

2. krok: výpočet koncentrace iontů H⁺.

3. krok: vypočítat pH roztoku.

4. krok: transformujte hodnotu na pOH.

pH a pOH v Enem

8. (Enem / 2014) Aby se minimalizovaly dopady na životní prostředí, brazilská legislativa stanoví, že chemické zbytky uvolňované přímo do přijímajícího těla mají pH mezi 5,0 a 9,0. Vodný kapalný odpad vznikající v průmyslovém procesu má koncentraci hydroxylového iontu rovnou 1,0 x 10-10 mol / l. V souladu s legislativou oddělil chemik následující látky dostupné ve skladu společnosti: CH₃COOH, Na₂POUZE₄, CH₃OH, K.₂CO₃ a NH₄Cl.

Která látka by mohla být použita k úpravě pH, aby se zbytek uvolnil přímo do přijímajícího těla?

a) CH₃COOH
b) v₂POUZE₄
c) CH₃Ach
d) K.₂CO₃
e) NH₄Cl

Viz odpověď

Správná alternativa: d) K.₂CO₃.

Pokud je koncentrace hydroxylových iontů rovna 1,0 x 10^-10 mol / L, pOH zbytku je:

V důsledku toho je hodnota pH:

Protože chemický zbytek musí být uvolňován s pH mezi 5 a 9, je nutné ke zvýšení pH přidat látku zásaditého charakteru.

Při analýze alternativ musíme:

a) NESPRÁVNÉ. Kyselina methanolová je karboxylová kyselina, a proto má kyselý charakter. Jeho přidání by dále snížilo pH.

b) NESPRÁVNÉ. Síran sodný je sůl vzniklá reakcí mezi silnou kyselinou a bází.

Jedná se tedy o neutrální sůl a její přidání by nezměnilo pH.

c) NESPRÁVNÉ. Metanol je alkohol a má neutrální charakter, takže jeho přidání by nezměnilo pH.

d) SPRÁVNĚ. Uhličitan draselný je sůl vznikající při reakci mezi slabou kyselinou a silnou zásadou.

Jeho charakter je zásaditý a je nejvhodnější pro zvýšení pH zbytku uvolňováním OH iontů^- v roztoku z alkalické hydrolýzy soli.

e) NESPRÁVNÉ. Chlorid amonný je sůl vzniklá reakcí mezi silnou kyselinou a slabou zásadou.

Tato sůl má kyselý charakter a její přidání by dále snížilo pH.

9. (Enem / 2018) Šťáva z červeného zelí může být použita jako acidobazický indikátor v různých řešeních. K tomu stačí namíchat trochu této šťávy do požadovaného roztoku a porovnat finální barvu s pH indikátorovou stupnicí s hodnotami od 1 do 14, jak je uvedeno níže.

Pomocí indikátorů acidobazické rovnováhy a stupnice pro stanovení pH lidských slin a žaludeční šťávy máme barvy

a) červená a červená.
b) červená a modrá.
c) růžová a fialová.
d) fialová a žlutá.
e) fialová a červená.

Viz odpověď

Správná alternativa: e) fialová a červená.

Zdravá ústa produkují sliny s pH kolem 7. Jedná se o pufrovací roztok hydrogenuhličitanu, bifosfátu a monohydrogenfosforečnanu, takže pH je prakticky konstantní.

Žaludeční šťáva je naopak složena z kyseliny chlorovodíkové, silné kyseliny, jejíž pH je blízké 2.

Při analýze alternativ musíme:

a) NESPRÁVNÉ. Červená barva znamená, že obě jsou kyselé.

b) NESPRÁVNÉ. Tato kombinace naznačuje, že látky jsou: kyselé a zásadité.

c) NESPRÁVNÉ. Tato kombinace naznačuje, že látky jsou: kyselé a mírně zásadité.

d) NESPRÁVNÉ. Tato kombinace naznačuje, že látky jsou: mírně zásadité a vysoce zásadité.

e) SPRÁVNĚ. Sliny mají neutrální pH a žaludeční šťáva má kyselé pH.

10. (Enem / 2010) Rozhodnutí vydláždit dálnici MG-010, doprovázející zavádění exotických druhů, a žhářství, ohrožují propracovaný ekosystém rupestrijského pole rezervy Serra do Hřbet. Rostliny pocházející z této oblasti, vysoce přizpůsobené vysoké koncentraci hliníku, které inhibují růst kořenů a brání vstřebávání živin a vody, jsou nahrazeny invazivními druhy, které by se tomuto prostředí přirozeně nepřizpůsobily, dominují však na okrajích dálnice, mylně nazývané „silnice“ ekologický". Pravděpodobně vstup exotických druhů rostlin do tohoto prostředí byl způsoben použitím tohoto typu v tomto projektu asfalt (cement-zemina), který má směs bohatou na vápník, což způsobilo chemické úpravy půd sousedících s dálnicí MG-010.

_{Scientific American. Brazílie. Rok 7, č. 79. 2008 (přizpůsobený).}

Toto tvrzení je založeno na použití cementové půdy, směsi bohaté na vápník

a) inhibuje toxicitu hliníku, zvyšuje pH těchto oblastí.
b) inhibuje toxicitu hliníku a snižuje pH těchto oblastí.
c) zvyšuje toxicitu hliníku, zvyšuje pH těchto oblastí.
d) zvyšuje toxicitu hliníku a snižuje pH těchto oblastí.
e) neutralizuje toxicitu hliníku a snižuje pH těchto oblastí.

Viz odpověď

Správná alternativa: a) inhibuje toxicitu hliníku a zvyšuje pH těchto oblastí.

Vápník přítomný v cementové půdě je ve formě oxidu, který při styku s vodou vytváří hydroxid.

Hydroxylové ionty přítomné v médiu tedy zvýšily pH půdy.

Tyto druhy v kontaktu s hliníkem způsobují jeho srážení a snižují jeho toxicitu.

Tyto chemické úpravy v půdě umožnily růst nepůvodních rostlin v regionu.

Chcete-li získat další znalosti, přečtěte si tyto texty.:

• Chemická rovnováha
• iontová rovnováha
• Titrace
• Cvičení na chemickou rovnováhu
• Cvičení z anorganických funkcí