O pH liuosta osoittaa hydroniumionien (H3O+) läsnä keskellä. Tämä sisältö määrittää, onko analysoidulla liuoksella hapan, emäksinen vai neutraali luonne.
Havainto: On huomionarvoista, että hydroniumpitoisuus (H3O+ tai H+) voidaan hankkia yksinkertaisesti laboratoriosta pH-osoitinnauhoilla - joiden tarkkuus ei kuitenkaan ole suuri mittauksessa - tai peagometriksi kutsutun laitteen avulla, jolla päinvastoin on suuri tarkkuus mitattaessa pH-arvoa. ratkaisu.
Askelmittari tai potentiometri liuoksen pH: n mittaamiseksi
Suorita pH-laskelmat ratkaisun, voimme käyttää seuraavaa logaritmista yhtälöä:
pH = - log [H3O+]
tai
pH = - log [H+]
TÄRKEÄ: Laskelmissa, joihin liittyy liuoksen pH, käytämme aina emäksistä 10 logaritmia.
Miellekartta: Ratkaisujen PH: n laskeminen
* Voit ladata mielikartan PDF-muodossa. Klikkaa tästä!
Yllä olevasta logaritmisesta yhtälöstä voimme silti käyttää tämän yhtälön seuraavaa yksinkertaistusta (saatu logaritmisen funktion avulla):
[H3O+] = 10-H
Havainto: Edellä olevaa yksinkertaistettua lauseketta voidaan käyttää vain, jos pH-arvo on kokonaisluku; muuten on käytettävä logaritmifunktiota.
On tärkeää korostaa, että liuoksen pH: ta koskevat laskelmat liittyvät aina pOH: han (hydroksyylionionipotentiaali / OH-), koska molemmat voimakkuudet perustuvat veden itsionisaatioon (K.w = 10-14, ilmiö, jossa vesi tuottaa niin paljon H: ta+ kuinka paljon oh-) ja Ostwaldin laimennuslaista (mitä laimennetumpi liuos, sitä suurempi on H-kationien määrä+ ). Täten:
noin veden autoionisaatio:
Kw = [H+]. [vai niin-], joten pH + pOH = 14
lain Ostwald-laimennus(Sen kautta voimme tietää, kuinka paljon tietty materiaali ionisoituu tai dissosioituu vedessä):
Ki = M.α2
Ki = aineen ionisaatiovakio vesipitoisessa väliaineessa;
M = aineen molaarisuus tai moolipitoisuus vesipitoisessa väliaineessa;
α2 = materiaalin ionisaatio- tai dissosiaatiotaso väliaineessa.
Liuoksen luokittelu happamaksi, emäksiseksi tai neutraaliksi edellyttää seuraavia kriteerejä (a 25 OÇ):
-
yksi ratkaisu on neutraali kun H-pitoisuus+ on yhtä suuri kuin OH: n konsentraatio- tai joiden pH on 7.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
[H+] = [OH-]
yksi liuos on hapan kun H-pitoisuus+ on suurempi kuin OH-konsentraatio- tai pH on välillä 0 ja 7.
[H+]> [OH-]
yksi ratkaisu on yksinkertainen kun H-pitoisuus+ on pienempi kuin OH-pitoisuus- tai pH on välillä 7 ja 14.
[H+] -]
Katso joitain esimerkkejä laskelmista, joihin sisältyy liuosten pH:
1º)Tietäen, että hydroniumin pitoisuus kahvissa on yhtä suuri kuin 1,10-5, mikä on pH tässä liuoksessa?
kuinka käyttää edellyttäen, että hydroniumpitoisuus kahvia varten voimme käytä yksinkertaistettua pH-kaavaa:
[H3O+] = 10-H
1.10-5 = 10-H
10-5 = 10-H
-5 = -pH
pH = 5
Koska pH on alle 7, liuos on hapan.
2º) (UFU) Mikä on 0,045 mol / l etikkahappoliuoksen pH olettaen, että sen K oni = 1,.10-5? Tiedot: log 2 = 0,3; log 3 = 0,48.
Harjoitustiedot:
M = 0,045 mol / l
Ki = 1,8.10-5
log 2 = 0,3
log 3 = 0,48
Kuinka harjoitus tarjosi molaarisuus (M) ja ionisaatiovakio (Ki),Aluksi määritetään mainitun hapon ionisaatioaste, koska hydrroniumin (H3O+ tai H+) on aina molaarisuuden ja ionisaatioasteen välisen kertolaskun tulos. Pian:
Seuraavaksi lasketaan hydroniummäärä kertomolaarisuus hapon havaittu ionisaatioaste:
[H3O+] = M.α
[H3O+] = 0,045.2.10-2
[H3O+] = 0,09.10-4
[H3O+] = 9.10-4 mol / l
Lopuksi laitamme hydroniumpitoisuuden arvo logaritmisessa pH-yhtälössä:
pH = - log [H3O+]
pH = - log 9,10-4
pH = 4 - log 9
pH = 4-log 32
pH = 4 - 2. (loki 3)
pH = 4- (2,0,48)
pH = 4-0,96
pH = 3,04
Koska pH on alle 7, liuos on hapan.
3º)(Cefet-PR) A 45 OC, neutraalin liuoksen Kw on 4,10-4. Joten mikä on tämän liuoksen pH-arvo tässä lämpötilassa? Loki 2-tiedot = 0,3.
Kuinka harjoitus kertoo ratkaisun neutraali, pian [H3O+] on yhtä suuri kuin [OH-]:
Lopuksi laitamme hydroniumpitoisuuden arvo logaritmisessa pH-yhtälössä:
pH = - log [H+]
pH = - log 2.10-7
pH = 7 - log 2
pH = 7-0,3
pH = 6,7
Koska pH on melkein 7, liuos on neutraali (kuten harjoitusselvityksessä todetaan), koska lämpötila on 45 ° C OÇ.
Minun luona. Diogo Lopes Dias
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
PÄIVÄT, Diogo Lopes. "Laskelmat, joihin sisältyy liuosten pH"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvendo-ph-solucoes.htm. Pääsy 28. kesäkuuta 2021.
Ostwaldin laki, ionisaatiovakio, moolipitoisuus, ionisaatioaste, heikko elektrolyytti, ionisoitujen moolien lukumäärä, Friedrich Wilhelm Ostwald, monohapot, monoemäkset.
