PH: n ja pOH: n käsite ja määritys

pH edustaa vetyionipotentiaalia ja pOH on liuosten hydroksiionipotentiaali.

Nämä ovat logaritmisia asteikkoja, joita käytetään näytteen happamien ja emäksisten ominaisuuksien mittaamiseen.

Ne muodostavat arvot vaihtelevat välillä 0 - 14, ja ne saatiin veden ionitasapainosta.

Neutraalin liuoksen pH on 7. Alle 7: n arvot luokittelevat liuokset happamiksi, kun taas 7: n jälkeen liuokset ovat emäksisiä.

PH-arvon avulla on mahdollista löytää vastaava pOH-asteikolta vain tekemällä vähennys.

Ioninen vesitasapaino

Vesimolekyylillä on kyky ionisoida yhtälön mukaan:

suora H 2 alaindeksillä suora O vasemmalla sulkeilla suora 1 oikea suluilla alaindeksi väli alaindeksin harpuunin pää oikealla harpuunin vasemmalla suora väli H suluilla vasen aq oikean sulun alaindeksin alaindeksin pää enemmän alaindeksitilaa enemmän OH-tilaa vasemmalla sulkeilla aq oikean sulun alaindeksi alaotsikon loppu miinuksella kirjekuori

Täällä meillä on ionitasapaino, koska prosessi on palautuva ja ionit voivat myös tulla yhteen ja muodostaa uudelleen vesimolekyylin.

Toinen tapa osoittaa syntyvä tasapaino on autoionisaatio.

lihavoitu H-taulukko, lihavoitu vähemmän lihavoitu, O-rivi tyhjä tyhjä tyhjä tyhjä rivi tyhjä tyhjä tyhjä tyhjä tyhjä taulukon pää taulukon välirivi solulla, jossa on tilaa enemmän tilaa solurivin loppu tyhjällä rivillä tyhjällä taulukon rivillä taulukon rivillä lihavoitu vähemmän lihavoitu H-rivi tyhjä tyhjä tyhjä tyhjä rivi tyhjä tyhjä tyhjä tyhjä tyhjä tyhjä tyhjä taulukkorivin pää solussa, jossa on tilaa harpuunitilalla oikealle noin harpuuni vasen tila välilyönti solurivin loppu tyhjällä rivillä tyhjällä taulukon päädyllä avoimilla hakasulkeilla taulukkorivi solulla, jossa taulukkorivi lihavoitu H lihavoitu vähemmän lihavoitu Vähemmän lihavoitu H taulukon pää solurivin nuolinäppäin alas nuolirivi lihavoitu H taulukon pää sulkee hakasulkeet taulukon tila rivi, jossa on enemmän rivejä tyhjällä rivillä ja taulukon tyhjä pää taulukon rivillä, jossa solu on lihavoitu OH, lihavoituna miinus solurivin loppu tyhjällä rivillä tyhjä taulukon loppu

Vesimolekyyli tuotti hydroniumioneja (H₃O⁺) ja hydroksyyli (OH^-) hajottamalla toinen molekyyli.

2 suora H 2 suoralla O-alaindeksillä vasemmalla sulkeilla suora 1 oikea suluilla välilyönti alaindeksi harpuunan alaindeksin pää oikealle noin harpuunin vasen suora välilyönti H 3 suoralla alaindeksillä O vasemmalla sulkeilla aq oikealla sulkeilla alaindeksi alaindeksin lopussa enemmän alaindeksitilaa enemmän tilaa OH vasemmalla sulkeella aq oikean sulun alaindeksi alaindeksin loppu vähemmän yläindeksillä

Veden ionituote (K_w)

Veden ionitasapainon vakio on:

suora K suoralla c-alaindeksitilalla, joka on yhtä suuri kuin osoitinvara vasen neliösulku, suora H, jossa on 3 neliön alaindeksi O plus-oikean hakasulku-alueen tehoon. väli vasen hakasulku OH tehoon miinus oikea hakasulku väli nimittäjä vasen hakasulku H, 2 neliön alaindeksillä Oikea hakasulku, neliön välinen tila murto-osa

Koska vesi on puhdasta nestettä, sen pitoisuus otetaan yhdeksi eikä se häiritse vakioarvoa. Siksi lausekkeesta tulee:

instagram story viewer

suora K suoralla c-alaindeksillä. välilyönti vasen hakasulku H, 2 suoraa alaindeksiä Oikea hakasulku on neliö yhtä suuri vasen hakasulku H, jossa on 3 neliön alaindeksi O plus-oikean hakasulman tehoon tilaa. väli vasen hakasulku OH tehon miinus oikea hakasulku välilyönti tila K suoralla c alaindeksillä. väli 1 neliö on yhtä suuri kuin vasen hakasulku H, jossa on 3 neliön alaindeksi O, plus oikean hakasulku-alueen tehoon. välilyönti vasen hakasulku OH miinus oikean neliön hakasulkujen väli neliön välilyönti K suoralla c alaindeksitila, joka on yhtä suuri kuin vasen hakasulku H, jossa on 3 suoraa alaindeksiä O plusmerkillä oikea tila. väli vasen hakasulku OH tehoon miinus oikea hakasulku välilyönti

O - ioninen tuote Vesi é vasen hakasulkein H, jossa on 3 neliön alaindeksi O, plus oikean hakasulkuosan tehoon. vasen hakasulku-tila OH miinus oikean hakasulkeessa .

Tämä lauseke saa symbolin K_w (W tulee englanninkielisestä sanasta vesi - vettä) ja kuten tasapainovakio, se vaihtelee lämpötilan mukaan.

suora K ja suora w alaindeksitila, joka on yhtä suuri kuin vasen sulku, suora H ja 3 suoraa alaindeksiä O oikean sulkuavaruuden tehoon. vasen hakasulku-tila OH miinus oikean hakasulkeessa

kW ja lämpötila — Lähde: K. W. Whitten et ai. Yleinen kemia. 6. toim. Orlando, Saunders, 2000. P. 755.

PH: n ja pOH: n määrittäminen

25 ° C: n lämpötilassa veden ionituote on:

suora K ja suora w-alaindeksitila, joka on yhtä suuri kuin väli sulkeet, vasen suora suora H, 3 alaindeksin suoraa O plus-oikean sulkuavaruuden tehoon. väli vasen hakasulku OH tehon miinus oikea hakasulku väli on yhtä suuri kuin tila 1 pilkku 0 välilyönti. välilyönti 10 eksponentiaalipisteen miinus 14 loppuun

Puhtaan veden ionisaatiossa 1 mol H: ta₃O⁺ muodostuu 1 moolilla OH: ta^- .

Pian, vasen hakasulku H, jossa on 3 neliön alaindeksi O, plus oikean hakasulkujen tilan teho on yhtä suuri kuin välilyönti vasen hakasulku OH tehon miinus oikea hakasulku välilyönti on 1 pilkku 0 välilyönti. avaruus 10 eksponentiaalisen mol-tilan miinus 7 pään tehoon jaettuna suoralla L: llä

Koska nämä arvot ovat erittäin pieniä, päätettiin käyttää kologaritmien arvoja, jotka vastaavat vaihdettua merkkiä sisältävää logaritmia.

pX on yhtä suuri kuin kollogin suora tila X-tila on yhtä suuri kuin tila miinus log-tila suora tila X on yhtä suuri kuin osoittaja 1 nimittäjän log-suora tila X-osan loppu

Kologaritmin soveltaminen veden ionituotteeseen on:

taulukkorivi solulla, jossa - log [suora H enemmän sulkeiden voimaa kohti, oikea suora tila laatikkokehyksessä sulje kehyksen solun pää tyhjä solu kun lokitilaa on vähemmän, vasen hakasulku OH pienimmän oikean hakasulkuosan tehoon laatikkokehyksessä sulje kehyksen solun pää yhtä suuri kuin solu, jossa on vähemmän tilaa log-log-suora K, suoralla w-alaindeksillä solurivi pH: lla plus solu, jossa solun pOH-avaruuspää on yhtä suuri kuin 14 solun loppu pöytä

Voidaan havaita, että jos tiedämme liuoksen pH: n, pOH-arvo voidaan löytää vähentämällä ensimmäinen arvo arvosta 14.

Happamuus ja ratkaisujen emäksisyys

Neutraali liuos: hydrroniumionien pitoisuus on yhtä suuri kuin hydroksyylien.

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

Esimerkki: puhdas vesi.

happoliuos: hydrroniumionien pitoisuus on suurempi kuin hydroksyylien.

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

Esimerkki: sooda, sitruuna ja tomaatti.

perusratkaisu: hydroksyylipitoisuus on suurempi kuin hydroniumionien.

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

Esimerkki: muna, saippua ja valkaisuainetta.

pH-laskenta

Tanskalainen kemisti Peter Lauritz Sorensen (1868-1939) loi käsitteen vetypotentiaalista ilmaisemaan liuoksen happamuus H⁺.

Katso alla olevasta taulukosta a happo:


Alkuperäinen molaarisuus	0,020	0	0
ionisaatio	0,001	0,001	0,001
Molaarisuus tasapainossa	0,019	0,001	0,001

Esimerkissä meillä on H-ionien pitoisuus⁺ é 0,001. Siksi liuoksen pH on:

[H⁺] = 0,001 = 10^-3

pH = - log 10^-3 = 3

Koska liuoksen pH on alle 7, tämä liuos on hapan.

Yhteenveto pH: sta ja pOH: sta

Määritelmät	pH: liuoksen vetyionipotentiaali.
pOH: liuoksen hydroksyylionionipotentiaali.
yleinen kaava	pH + pOH = 14
Ratkaisut	Neutraali	pH = pOH = 7
hapan	pH pOH> 7
perusasiat	pOH pH> 7
pH-laskenta	pH = - log [H⁺]
POH: n laskeminen	pOH = -log [OH^-]

Harjoitukset pH: lla ja pOH: lla

1. Mahahapon mehun, suolahapon (HC2) vesiliuoksen, pH on noin 2. Siksi jokaisessa mahalaukun mehulitrassa olevan HC2: n massa grammoina on

Tiedot: Moolimassa (g / mol) H = 1, C3 = 35,5

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

Katso Vastaus

Oikea vaihtoehto: b) 3,65 · 10^-1.

1. vaihe: laske H-ionien pitoisuus⁺.

pH-tila on yhtä suuri kuin välilyönti 2 välilyönti kaksoisnuoli oikealla sulkeilla, vasen neliö, suora H plus: n voimalla oikea hakasulku, joka on yhtä suuri kuin väli 10 - eksponentiaalisen mol-tilan miinus 2 tehopää jaettuna suora L

avaruustila HCl avaruustila avaruustila oikealle osoittava nuoli tila avaruusavaruus tila suoraan H suuremman avaruusavaruuden voimaksi eksponentiaalisen avaruuden loppu plus avaruustilaa Cl miinus 10: n tehoon miinus 2: n suoran eksponentiaalisen M-avaruusavaruuden päähän avaruus avaruus tila 10 - miinus 2 suoran eksponentiaalisen pään M avaruusavaruus 10 - miinus 2 suoran eksponentiaalisen pään pää M

2. vaihe: lasketaan HCl: n moolimassa.

pinon määritteet charalign keskellä stackalign oikean pään attribuutit rivi 1 pilkku 0 ei mitään vasemmalla olevaa sulua suora H oikea suluissa loppurivi rivi plus 35 pilkku 5 ei mitään vasenta sulua Cl oikea suluissa loppurivi vaakasuora viiva rivi 36 pilkku 5 mitään vasenta sulkeita HCl oikea suluissa loppurivin pää pino

3. vaihe: Laske suolahapon massa litraa mahalaukun mehua.

suora C suoralla m alaindeksitilalla, joka on yhtä suuri kuin tilan osoitin, suora m nimittäjän suora M-avaruuden yli. suora tila V jakeen 10 pää eksponentiaalisen moolitilan miinus 2 pään tehoon jaettuna suoralla L: llä tila on yhtä suuri kuin avaruus suora osoitin m nimittäjän 36 pilkulla 5 suora tila g jaettuna mol: lla tilaa. tila 1 suora L: n murto-osan suora m tila, joka on yhtä suuri kuin tila 10 tehon miinus 2 eksponentiaalisen vaakasuoran raitaisen tilan pään jaettuna raitaisen tilan suoralla L-päädyllä. välilyönti 36 pilkku 5 suora välilyönti g jaettuna vaakasuoralla yliviivalla yli välilyönnin mol-pään. väli 1 vaakasuora suora L suora m välilyönti yhtä suuri kuin välilyönti 3 pilkku 65 välilyönti. välilyönti 10 suoran eksponentiaalisen g: n miinus 1 pään tehoon

2. (UEMG) Monien puhdistusaineiden rakenne on ammoniakki. Yhden näistä tuotteista on merkitty pH-arvoon 11. Tämä tarkoittaa, että hydroksoniumkationien ja hydroksyylianionien pitoisuudet tässä tuotteessa ovat vastaavasti:

1: een. 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

Katso Vastaus

Oikea vaihtoehto: c) 1. 10^-11 ja 1. 10^-3.

a) VÄÄRIN. Nämä pitoisuudet vastaavat liuosta, jonka pH = 3.