Ó pH roztoku označuje obsah (měření) hydroniových iontů (H3Ó+) přítomný uprostřed. Tento obsah určuje, zda má analyzovaný roztok kyselý, zásaditý nebo neutrální charakter.
Pozorování: Je pozoruhodné, že obsah hydronia (H3Ó+ nebo H+) lze získat jednoduše v laboratoři pomocí indikátorových pásek pH - které však nemají velkou přesnost v míře - nebo pomocí zařízení zvaného Peagometr, které má naopak velkou přesnost při měření pH řešení.
Krokoměr nebo potenciometr pro měření pH roztoku
Provést výpočty zahrnující pH řešení můžeme použít následující logaritmickou rovnici:
pH = - log [H3Ó+]
nebo
pH = - log [H+]
DŮLEŽITÉ: Při výpočtech zahrnujících pH roztoku vždy používáme logaritmus báze 10.
Myšlenková mapa: Výpočet PH řešení
* Chcete-li stáhnout myšlenkovou mapu v PDF, Klikněte zde!
Z výše uvedené logaritmické rovnice můžeme ještě použít následující zjednodušení (získané aplikací logaritmické funkce) této rovnice:
[H3Ó+] = 10-pH
Pozorování: Zjednodušený výraz výše lze použít pouze v případě, že hodnota pH je celé číslo; jinak musí být použita logaritmická funkce.
Je důležité zdůraznit, že výpočty zahrnující pH roztoku vždy souvisejí s pOH (hydroxyliontový potenciál / OH-), protože obě potence jsou založeny na samoionizaci vody (K.w = 10-14, jev, při kterém voda produkuje tolik H+ jak moc-) a Ostwaldův zákon ředění (čím více zředěný roztok, tím větší množství H kationtů+ ). Tím pádem:
o autoionizace vody:
K.w = [H+]. [Ach-], takže pH + pOH = 14
zákon z Ostwaldovo ředění(Díky tomu můžeme vědět, kolik určitého materiálu ionizuje nebo disociuje ve vodě):
K.i = M.α2
Ki = ionizační konstanta látky ve vodném prostředí;
M = molarita nebo molární koncentrace látky ve vodném prostředí;
α2 = stupeň ionizace nebo disociace materiálu v médiu.
Klasifikace roztoku jako kyselého, zásaditého nebo neutrálního bude mít následující kritéria (25 ÓC):
-
jeden řešení bude neutrální když koncentrace H+ se rovná koncentraci OH- nebo mají pH rovné 7.
Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)
[H+] = [OH-]
jeden roztok bude kyselý když koncentrace H+ je větší než koncentrace OH- nebo je pH mezi 0 a 7.
[H+]> [OH-]
jeden řešení bude základní když koncentrace H+ je menší než koncentrace OH- nebo je pH mezi 7 a 14.
[H+] -]
Podívejte se na několik příkladů výpočtů zahrnujících pH roztoků:
1º)S vědomím, že koncentrace hydronia v kávě se rovná 1,10-5, jaké bude pH přítomné v tomto roztoku?
jak cvičit za předpokladu koncentrace hydronia na kávu, můžeme použijte zjednodušený vzorec pH:
[H3Ó+] = 10-pH
1.10-5 = 10-pH
10-5 = 10-pH
-5 = -pH
pH = 5
Protože pH je nižší než 7, je roztok kyselý.
2º) (UFU) Jaké je pH 0,045 mol / l roztoku kyseliny octové, za předpokladu jeho Ki = 1,.10-5? Data: log 2 = 0,3; log 3 = 0,48.
Údaje o cvičení:
M = 0,045 mol / l
K.i = 1,8.10-5
log 2 = 0,3
log 3 = 0,48
Jak cvičení poskytlo molarita (M) a ionizační konstanta (K.i),nejprve určme stupeň ionizace zmíněné kyseliny, protože koncentrace hydronia (H3Ó+ nebo H+) je vždy výsledkem násobení mezi molaritou a stupněm ionizace. Již brzy:
Dále vypočítáme množství hydronium znásobující molaritu kyseliny podle zjištěného stupně ionizace:
[H3Ó+] = M.α
[H3Ó+] = 0,045.2.10-2
[H3Ó+] = 0,09.10-4
[H3Ó+] = 9.10-4 mol / l
Nakonec vložíme hodnota koncentrace hydronia v logaritmické rovnici pH:
pH = - log [H3Ó+]
pH = - log 9.10-4
pH = 4 - log 9
pH = 4-log 32
pH = 4 - 2. (protokol 3)
pH = 4- (2,0,48)
pH = 4-0,96
pH = 3,04
Protože pH je nižší než 7, je roztok kyselý.
3º)(Cefet-PR) A 45 ÓC, Kw neutrálního roztoku se rovná 4,10-4. Jaká je tedy hodnota pH tohoto roztoku při této teplotě? Log 2 data = 0,3.
Jak vám cvičení říká, že řešení je neutrální, již brzy [H3Ó+] se rovná [OH-]:
Nakonec vložíme hodnota koncentrace hydronia v logaritmické rovnici pH:
pH = - log [H+]
pH = - log 2,10-7
pH = 7 - log 2
pH = 7-0,3
pH = 6,7
Jelikož je pH téměř 7, je roztok neutrální (jak je uvedeno ve cvičení), protože teplota je 45 ÓC.
Podle mě. Diogo Lopes Dias
Chcete odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:
DNY, Diogo Lopes. „Výpočty zahrnující pH roztoků“; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvendo-ph-solucoes.htm. Zpřístupněno 28. června 2021.
Ostwaldův zákon, ionizační konstanta, molární koncentrace, stupeň ionizace, slabý elektrolyt, počet mol ionizovaných, Friedrich Wilhelm Ostwald, mono kyseliny, monobáze.
