DAS Ionisationskonstante gibt Wasser(Kw), Ö Wasserstoffpotential(pH-Wert) es ist das Hydroxylionisches Potential (pOH) Sie sind Maße wichtig für Berechnungen mit chemisches Gleichgewicht in sauren und basischen Lösungen sowie bei der Konzentrationsbestimmung von H-Ionen+ und oh- der in Frage kommenden Lösungen.
Was ist Kw?
Das ionische Produkt von Wasser oder Kw (dieses wmeint Wasser — Wasser, auf Englisch), ist die Konstante, die verwendet wird, um die Gleichgewicht erzeugt durch die Selbstionisierung von Wasser. Selbst bei sehr geringer Geschwindigkeit ionisiert Wasser unter Bildung von H-Ionen+ und oh-, nach der folgenden chemischen Gleichung:
Bei der Analyse der Gleichung erkennen wir, dass, wenn die Ionisation aus einem Molekül reinen Wassers wird ein H-Ion erzeugt.+ und ein OH-Ion-, das heißt, die Die Konzentration dieser Ionen ist immer gleich. Auch bei Temperaturerhöhung, die eine Erhöhung der Ionisationsrate bewirkt, bleiben die Konzentrationen gleich.
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Basierend auf experimentellen Messungen wurde die Konzentration von H-Ionen berechnet+ und oh- (resultierend aus der Selbstionisation von Wasser) bei 25°C und dem Wert von 1. 10-7 mol/L. Das ist, von insgesamt 1 Milliarde Wassermolekülen, nur zwei werden ionisiert. Dies zeigt, dass reines Wasser einen geringen Ionisierungsgrad hat und erklärt den sehr niedrigen Elektrische Leitfähigkeit von reinem Wasser.
In Anbetracht dessen, was oben gezeigt wurde, können wir die Ausdruck der Wasserhaushaltskonstante:
Verwendung von H-Ionen-Konzentrationswerten+ und oh- bei 25°C können wir den Wert von K. berechnenw:
Wie bereits erwähnt, ist dieser Wert von Kw ändert sich mit steigender Temperatur, wie in der folgenden Tabelle gezeigt:
T (°C) |
Kw |
10 |
0,29. 10-14 |
20 |
0,68. 10-14 |
25 |
1,00. 10-14 |
30 |
1,47. 10-14 |
40 |
2,92. 10-14 |
60 |
9,40. 10-14 |
Um mehr zu diesem Thema zu erfahren, lesen Sie unseren Text: Ionisches Wasserprodukt.
Was ist pH und pOH?
Das Akronym pH meint Wasserstoffpotential und wurde von dem dänischen Biochemiker entwickelt Sören Sörensen, 1909, um die Arbeit mit dem Wasserstoffionenkonzentrationen [H+], die normalerweise in Dezimalzahlen ausgedrückt werden. Um mehr zu diesem Thema zu erfahren, lesen Sie unseren Text: Was ist pH-Wert?
Diese Art von Notation gibt den H-Ionen-Gehalt an+ in der Lösung vorhanden und wird durch den mathematischen Ausdruck definiert:
In ähnlicher Weise können wir die pOH oder hydroxylionisches Potential, das uns die OH-Ionengehalt- in der Lösung vorhanden. Sein mathematischer Ausdruck lautet:
In einer wässrigen Lösung gibt es immer H-Ionen+ und oh- (aufgrund der Ionisierung des Wassers), die zur Charakterisierung einer Lösung in. verwendet wird sauer oder Basic. Je mehr H-Ionen+ in der Lösung ist, desto saurer ist sie. Folglich ist die Anwesenheit von OH-Ionen- in der Lösung wird es einfacher machen. Besteht ein Gleichgewicht in der Menge dieser Ionen, wird die Lösung klassifiziert als neutral.
pH-Skala
Die pH-Skala wird mit Werten von 0 bis 14 angezeigt (Werte gemessen bei 25°C). Siehe die pH-Skala im Bild unten:
Je niedriger der pH-Wertder Lösung,größer ist seine Säure, und je näher am Ende der Skala, dh näher an 14, desto größer ist ihr Grundcharakter. Zitronensaft hat beispielsweise einen pH-Wert von 2, während Bleichmittel einen pH-Wert von 12 haben.
So berechnen Sie pH und pOH
das wissen Ionenkonzentration, wir können berechne die Werte von pH und pOH der Lösungen, und in Kenntnis der Potentialwerte berechnen wir die calculate Konzentration von Ionen in Lösungen. Dazu werden folgende Ausdrücke verwendet:
Kommen wir zu den Beispielen:
Beispiel 1
Wenn wir den pH-Wert einer Lösung mit [H+] = 0,001 mol/L, verwenden Sie einfach die zuvor vorgestellte Formel:
Beispiel 2
Um herauszufinden, wie hoch die Konzentration von OH. ist- einer Lösung mit pOH = 5 ersetzen Sie einfach den Wert in der folgenden Formel:
Wenn wir die gleiche Potentialskala für das Ionengleichgewicht von Wasser anwenden, erhalten wir:
Wie angegeben, bei 25°C, Kw = 10-14. Deshalb:
Damit können wir den pH-Wert einer Lösung anhand ihres pH-Werts berechnen. Wenn wir eine Lösung mit einem pH-Wert von 3 haben, beträgt der pH-Wert 11.
Mehr wissen: Neutrale, saure und basische Medien
gelöste Übungen
Frage 1 (UEFS-BA) Die Konzentration von OH-Ionen–(Hier) in einer gegebenen Ammoniumhydroxidlösung bei 25 °C gleich 1,10–3 mol/l. Der pOH dieser Lösung ist:
a) 0
b) 1
c) 3
d) 11
e) 13
Auflösung: Buchstabe C. Wenn wir [OH–] = 10–3 mol/L, Ihr pH-Wert ist also gleich 3.
Aussehen:
Frage 2 (UEA-AM) Beachten Sie die folgenden Informationen, die einem Mineralwasseretikett in der Stadt Porto Seguro (BA) entnommen wurden:
Nitrat 1,45 mg/L
pH bei 25°C 4,51
Dieses Mineralwasser ist
a) sauer und hat [H+] < [OH–].
b) sauer und hat [H+] > [OH–].
c) neutral und hat [H+] = [OH–].
d) basisch und hat [H+] > [OH–].
e) basisch und hat [H+] < [OH–].
Auflösung: Buchstabe b. Da der auf dem Etikett angegebene pH-Wert des Mineralwassers unter 7 liegt, können wir sagen, dass es sich um eine saure Lösung handelt und daher die Konzentration an H-Ionen+ ist größer als OH's-.
Frage 3 (UEA-AM) Eine Möglichkeit zur schnellen Herstellung von gasförmigem Wasserstoff im Labor ist die Reaktion von pulverisiertem metallischem Zink mit Salzsäure (HCl) in einer Konzentration von 1,0 mol/L:
Zn (s) + 2 HCl (wässrig) → ZnCl2 (wässrig) + H2 (G)
In Anbetracht der Tatsache, dass die Salzsäure zu 100 % ionisiert ist und die Lösung eine Temperatur von 25°C hat, ist es richtig, dass der im Text erwähnte pH-Wert der Salzsäurelösung
- 0
- 1
- 3
- 13
- 14
Auflösung:Buchstabe a. Wir können den pH-Wert der Lösung anhand der im Text angegebenen HCl-Konzentration berechnen, da die Konzentration von [H+] gleich sein, da für jedes ionisierte HCl-Molekül ein H-Ion+ erzeugt werden. Deshalb:
Von Victor Ferreira
Chemielehrer
