PH ja pOH mõiste ning määramine

pH tähistab vesiniku ioonpotentsiaali ja pOH on lahuste hüdroksüioonne potentsiaal.

Need on logaritmilised skaalad, mida kasutatakse proovi happelise ja aluselise iseloomu mõõtmiseks.

Neid komponeerivad väärtused jäävad vahemikku 0–14 ja saadi vee ioonbilansist.

Neutraalse lahuse pH on 7. Alla 7 väärtused klassifitseerivad lahused happeliseks, samas kui pärast 7 on lahused aluselised.

PH-väärtusega on pOH-skaalal võimalik leida vastav, lihtsalt lahutades.

Iooniline veetasakaal

Veemolekulil on võime ioniseerida vastavalt võrrandile:

sirge H koos 2 alaindeksiga sirge O vasaku sulgudega sirge 1 parempoolse sulgude alaindeksi tühik alaindeksi harpuuni ots paremal üle harpuuni vasak sirge tühik H koos sulgudega vasak aq parempoolse sulgude alaindeksi alaindeksi lõpp, kus on rohkem ülaindeksiruumi, rohkem OH-ruumi vasakpoolsete sulgudega, aq parempoolse sulgude alaindeksi alaindeksi lõpp miinus ümbrik

Siin on meil ioonbilanss, sest protsess on pöörduv ja ka ioonid võivad kokku tulla ja uuesti veemolekuli moodustada.

Teine võimalus ilmneda tasakaalu saab läbi autoioniseerimine.

tabelirida rasvase H-ga rasvavärviga vähem rasvane O-rida tühja tühja tühja tühja reaga tühja tühja tühja tühja laua otsa tühjana tabelirida lahtriga tühikuga rohkem ruumi lahtrirea lõpp tühja reaga tühja tabelirea tabelirea rasvane H paks vähem rasvane O paks vähem rasvane H rida tühja tühja tühja tühja reaga tühja tühja tühja tühjaga tühjana tabeli rea tühik koos lahtriga tühikuga harpuuni tühik paremal umbes harpuunist vasak tühik tühik tühik lahtrirea lõpp tühja rea tühja tabeliruumi tühikuga nurksulgudes tabelirida lahtriga koos tabelireaga paks H rasvane vähem rasvane Vähem rasvane H tabeli ots lahtri rea alla noolerea rasvane H tabeli lõpp sulgeb nurksulgudes tabeliruumi rida koos suurema reaga tühja reaga tabeli tühja otsaga tabeli rida rasvase OH-ga lahja reale, millest lahutatakse tühja tühja rea lahtrirea lõpp tabeli lõpp

Veemolekul tekitas hüdrooniumioone (H₃O⁺) ja hüdroksüül (OH^-) teise molekuli purustamise kaudu.

2 sirge H koos 2 sirge O alaindeksiga vasaku sulguga sirge 1 parempoolse sulgude tühiku alaindeks harpuuni alaindeksi ots paremale umbes harpuunist vasak sirge ruum H 3 sirge alaindeksiga O vasakpoolse sulguga aq parempoolse sulgude alaindeks alaindeksi lõpp rohkem ülaindeksiruumi rohkem ruumi OH vasakpoolsete sulgudega aq parempoolsete sulgude alaindeks alaindeksi lõpp vähem ülaindeksiga

Vee ioonsaadus (K_w)

Vee ioonbilansi konstant on:

sirge K sirge c-alaindeksiruumiga, mis võrdub lugejateruumi vasakpoolse nurksulguga sirge H 3-ruutnurkse alaindeksiga O parempoolse nurksulgude ruumi võimsuseni tühik vasak nurksulg OH-ni, miinus parempoolse nurksulgudes oleva ruumi suurus nimetaja kohal vasak nurksulg H 2 ruudu alaindeksiga Parempoolne nurksulg ruudukujuline tühik murdosa

Kuna vesi on puhas vedelik, võetakse selle kontsentratsiooniks 1 ja see ei häiri püsiväärtust. Seetõttu saab väljend:

sirge K sirge c alaindeksiruumiga. tühik vasak nurksulg H koos 2 sirge alaindeksiga Parempoolne nurksulg on ruudu võrdne vasak nurksulg H 3 ruudu alaindeksiga O pluss parempoolse nurksulguni ruumi. tühik vasak nurksulg OH miinus parempoolne nurksulg tühik ruutruum K sirge c alaindeksiga. tühik 1 ruudus võrdub vasakpoolse nurksulg H-ga, millel on 3 ruudukujulist alaindeksit O, pluss parempoolse nurksulgude ruumi osaks. tühi vasak nurksulg OH miinus parempoolne nurksulg tühik tühik K sirge c-ga alaindeksi ruum, mis võrdub vasaku nurksulg H-ga, millel on 3 sirget alaindeksit O plussruudu sulg õige ruum. tühik vasak nurksulg OH parempoolse nurksulgudes tühiku tühiku väärtuseni

O iooni produkt Vesi é vasak nurksulg H 3 ruudu alaindeksiga O pluss parempoolse nurksulgude ruumi osaks. vasak nurksulgudes tühik parempoolse nurksulguni .

instagram story viewer

See väljend saab sümbol K_w (W tuleneb ingliskeelsest sõnast vesi - vett) ja nagu tasakaalukonstant, varieerub see temperatuuri järgi.

sirge K sirge w alaindeksiruumiga, mis on võrdne vasakpoolse sulgudega, sirge H 3 sirge alaindeksiga O parempoolse sulgudes oleva ruumi võimsuseni. vasak nurksulgudes tühik parempoolse nurksulguni

kW ja temperatuur — Allikas: K. W. Whitten jt. Üldkeemia. 6. toim. Orlando, Saunders, 2000. P. 755.

PH ja pOH määramine

Temperatuuril 25 ° C on vee ioonprodukt:

sirge K sirge w-alaindeksiruumiga, mis on võrdne tühiku sulgudega, vasak sirge sirge H-ga 3-alaindeksi sirgega O parempoolse sulgudes oleva ruumi võimsuseni. tühik vasak nurksulg OH miinus parempoolne nurksulg tühik võrdub tühikuga 1 koma 0 tühik. tühik 10 astmelise miinus 14 astmega

Puhta vee ioniseerimisel 1 mol H₃O⁺ moodustub 1 mol OH-ga^- .

Varsti, vasak nurksulg H 3 ruudu alaindeksiga O parempoolse nurksulgude ruumi võimsusega, mis on võrdne tühik vasak nurksulg OH miinus parempoolne nurksulg tühik võrdub 1 koma 0 tühikuga. ruumi 10 astmelise miinusruumi miinus 7 lõpuni jagatuna sirge L-ga

Kuna need väärtused on äärmiselt madalad, otsustati kasutada kologaritmide väärtusi, mis vastavad vahetatud märgiga logaritmile.

pX võrdub kolloogi sirgruum X ruum võrdub ruum miinus logiruum sirge ruum X võrdub lugeja 1 üle nimetaja log sirge ruum X murdosa lõpp

Kologaritmi rakendamine vee ioonproduktile peame:

tabelirida lahtriga - log [sirge H rohkemate sulgude täisjõuni täis sirge tühik lahtris vähem ruumi logiruumi vasak nurksulg OH kasti raami kõige parema nurksulgudes oleva ruumi võimsuseni võrdne lahtriga, kus on vähem ruumi logiruum sirge K, sirge w alamindeksiga lahtrirea lõpp pH-ga, pluss lahtriga pOH-tühikuga rakuots, mis on võrdne lahtriga 14 tabel

Võime täheldada, et kui me teame lahuse pH-d, siis pOH-väärtuse saab leida, lahutades esimese väärtuse 14-st.

Lahuste happesus ja põhilisus

Neutraalne lahus: hüdrooniumioonide kontsentratsioon on võrdne hüdroksüülrühmade kontsentratsiooniga.

[H₃O⁺] = 1,0. 10^-7 mol / l	pH = 7
[oh^-] = 1,0. 10^-7 mol / l	pOH = 7

Näide: puhas vesi.

happe lahus: hüdrooniumioonide kontsentratsioon on suurem kui hüdroksüülrühmadel.

[H₃O⁺] 1,0. 10^-7 mol / l	pH 7
[oh^-] 1,0. 10^-7 mol / l	pOH 7

Näide: sooda, sidrun ja tomat.

põhilahendus: hüdroksüülrühmade kontsentratsioon on suurem kui hüdrooniumioonide kontsentratsioon.

[H₃O⁺] 1,0. 10^-7 mol / l	pH 7
[oh^-] 1,0. 10^-7 mol / l	pOH 7

Näide: muna, seep ja valgendi.

pH arvutamine

Vesinikupotentsiaali kontseptsiooni lõi Taani keemik Peter Lauritz Sorensen (1868-1939), et väljendada lahuse happesust H⁺.

Vaadake alltoodud tabelit a hape:


Esialgne molaarsus	0,020	0	0
ionisatsioon	0,001	0,001	0,001
Molaarsus tasakaalus	0,019	0,001	0,001

Selles näites on H-ioonide kontsentratsioon⁺ é 0,001. Seetõttu on lahuse pH:

[H⁺] = 0,001 = 10^-3

pH = - log 10^-3 = 3

Kuna lahuse pH on alla 7, on see lahus happeline.

Kokkuvõte pH ja pOH kohta

Mõisted	pH: lahuse vesiniku ioonpotentsiaal.
pOH: lahuse hüdroksüülioonne potentsiaal.
üldvalem	pH + pOH = 14
Lahendused	Neutraalne	pH = pOH = 7
happeline	pH pOH> 7
põhitõed	pOH pH> 7
pH arvutamine	pH = - log [H⁺]
POH arvutamine	pOH = -log [OH^-]

Harjutused pH ja pOH kohta

1. Soolhappe (HC2) vesilahuse maomahla pH on ligikaudu 2. Seetõttu on igas maomahla liitris sisalduv HC juice mass grammides

Andmed: Molaarmassid (g / mol) H = 1, C3 = 35,5

a) 7,3 · 10^-2
b) 3,65 · 10^-1
c) 10^-2
d) 2
e) 10

Vt vastus

Õige alternatiiv: b) 3,65 · 10^-1.

1. samm: arvutage H ioonide kontsentratsioon⁺.

pH ruum võrdub tühikuga 2 tühikuga topeltnool paremas sulgudes vasakpoolne ruut sirge H plussjoone astmele parempoolse nurksulgude ruum, mis võrdub tühikuga 10 miinus 2 eksponentsiaalse molruumi võimsuse lõpuni jagatuna sirge L

kosmoseruum HCl kosmoseruum kosmoseruum parempoolne nool kosmoseruum kosmoseruum otse H suurema kosmoseruumi võimsusele eksponentsiaalruumi lõpp pluss kosmoseruum Cl kuni miinus 10 võimsuseni miinus 2 sirge eksponentsiaalse M kosmoseruumi lõpuni kosmoseruum kosmoseruum 10 kuni miinus 2 sirge eksponentsiaalse otsa M M

2. etapp: arvutage HCl molaarmass.

virna atribuudid charalign keskel stackalign parempoolse otsa atribuudid rida 1 koma 0 midagi vasakule sulgud sirged H paremad sulgud lõpprida pluss 35 koma 5 mitte midagi vasakpoolset sulg Cl Cl parempoolse sulgude lõpurida horisontaaljoone rida 36 koma 5 midagi vasakut sulg HCl parempoolse sulgude lõpurea lõpp virn

3. etapp: arvutage soolhappe mass igas liitris maomahlas.

sirge C sirge m alaindeksiruumiga, mis on võrdne ruumilugejaga sirge m üle nimetaja sirge M-ruumi. sirge ruum V fraktsiooni 10 ots kuni eksponentsiaalse molruumi miinus 2 otsa ja jagatud sirge L-ga tühik võrdub tühikuga sirge lugeja m üle nimetaja 36 koma 5 sirge ruum g jagatud moliga ruumi. ruum 1 sirge murdosa L ots sirge m ruum, mis on võrdne ruumiga 10 miinuse suhtes eksponentsiaalse horisontaalse triibulise ruumi miinus 2 otsa jagatuna triibulise ruumi sirge L-otsaga. tühik 36 koma 5 sirge tühik g jagatud horisontaalse kriipsuga üle kriipsutusruumi mol-otsa. tühik 1 horisontaaljoon sirge L sirge m tühik võrdub ruumiga 3 koma 65 tühik. tühik 10 sirge eksponentsi g miinus 1 otsa võimsuseni

2. (UEMG) Mitmete puhastusvahendite koostises on ammoniaak. Ühe sellise toote silt näitab pH = 11. See tähendab, et hüdroksooniumi katioonide ja hüdroksüülanioonide kontsentratsioon selles tootes on vastavalt:

kuni 1. 10^-3 ja 1. 10^-11
b) 1. 10^-11 ja 1. 10^-7
c) 1. 10^-11 ja 1. 10^-3
d) 1. 10^-11 ja 1. 10^-11

Vt vastus

Õige alternatiiv: c) 1. 10^-11 ja 1. 10^-3.

a) VALE. Need kontsentratsioonid vastavad lahusele, mille pH on 3.