Kw, pH, pOH: अवधारणा, गणना कैसे करें, व्यायाम करें

आयनीकरण स्थिरांक देता है पानी(किलोवाट), हे हाइड्रोजन क्षमता(पीएच) यह है हाइड्रॉक्सिलोनिक क्षमता (पीओएच) वो हैं उपायों शामिल गणना के लिए महत्वपूर्ण रासायनिक संतुलन अम्लीय और बुनियादी समाधानों में, साथ ही साथ एच आयनों की एकाग्रता का निर्धारण करने में⁺ और ओह^- विचाराधीन समाधानों में से।

Kw क्या है?

पानी का आयनिक उत्पाद, या Kw (यह वूबोले तो पानी — पानी, अंग्रेजी में), का प्रतिनिधित्व करने के लिए निरंतर प्रयोग किया जाता है पानी के स्व-आयनीकरण द्वारा उत्पन्न संतुलन. बहुत कम दर पर भी, जल आयनित होकर H आयन उत्पन्न करता है⁺ और ओह^-, निम्नलिखित रासायनिक समीकरण के अनुसार:

आयनिक जल संतुलन।

समीकरण का विश्लेषण करने पर हम पाते हैं कि जब आयनीकरण शुद्ध जल के एक अणु से एक H आयन उत्पन्न होता है।⁺ और एक OH आयन^-, यह है की इन आयनों की सांद्रता हमेशा समान रहेगी. यहां तक ​​कि जब तापमान में वृद्धि होती है, जिससे आयनीकरण दर में वृद्धि होती है, तो सांद्रता समान रहती है।

यह भी पढ़ें:आयनीकरण ऊर्जा

प्रयोगात्मक माप के आधार पर, एच आयनों की एकाग्रता की गणना की गई थी⁺ और ओह^- (पानी के स्व-आयनीकरण के परिणामस्वरूप) 25°C पर और value का मान

1. 10^-7 मोल / एल. अर्थात्, कुल 1 अरब पानी के अणुओं का, केवल दो आयनीकरण से गुजरना. इससे पता चलता है कि शुद्ध पानी में आयनीकरण की डिग्री कम होती है और यह बहुत कम होने की व्याख्या करता है विद्युत चालकता शुद्ध पानी का।

ऊपर जो दिखाया गया था उसे ध्यान में रखते हुए, हम लिख सकते हैं की अभिव्यक्ति जल संतुलन स्थिरांक:

जल आयनीकरण स्थिरांक (K_वू).

एच आयन एकाग्रता मूल्यों का उपयोग करना⁺ और ओह^- 25°C पर, हम K. के मान की गणना कर सकते हैं_{डब्ल्यू:}

जैसा कि पहले कहा गया है, का यह मान क_वू बढ़ते तापमान के साथ परिवर्तन, जैसा कि नीचे दी गई तालिका में दिखाया गया है:

टी (डिग्री सेल्सियस)	कवू
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

इस विषय के बारे में अधिक जानने के लिए हमारा पाठ पढ़ें: आयनिक जल उत्पाद.

पीएच और पीओएच क्या है?

पीएच, या हाइड्रोजन आयनिक क्षमता, एक पैमाने के माध्यम से निर्धारित करती है कि कोई पदार्थ अम्लीय, मूल या तटस्थ है या नहीं।

संक्षिप्त नाम पीएच बोले तो हाइड्रोजन क्षमता और डेनिश बायोकेमिस्ट द्वारा बनाया गया था सोरेन सोरेनसेन, 1909 में, के साथ काम को सुविधाजनक बनाने के लिए हाइड्रोजन आयन सांद्रता [एच⁺], जो आमतौर पर दशमलव संख्याओं में व्यक्त किए जाते हैं। इस विषय के बारे में अधिक जानने के लिए हमारा पाठ पढ़ें: पीएच क्या है?

इस प्रकार का अंकन एच आयन सामग्री को इंगित करता है⁺ समाधान में मौजूद और गणितीय अभिव्यक्ति द्वारा परिभाषित किया गया है:

इसी तरह, हम परिभाषित कर सकते हैं पोह या हाइड्रॉक्सिलोनिक क्षमता, जो हमें बताती है ओह आयन सामग्री^- समाधान में मौजूद. इसकी गणितीय अभिव्यक्ति है:

एक जलीय घोल में हमेशा H आयन रहेगा⁺ और ओह^- (पानी से होने वाले आयनीकरण के कारण) जिसका उपयोग किसी समाधान को चिह्नित करने के लिए किया जाएगा अम्लीय या बुनियादी. अधिक एच आयन⁺ घोल में होगा, उतना ही अम्लीय होगा। नतीजतन, OH आयनों की उपस्थिति^- समाधान में इसे और अधिक बुनियादी बना देगा। यदि इन आयनों की मात्रा में संतुलन है, तो विलयन को इस प्रकार वर्गीकृत किया जाएगा तटस्थ.

पी एच स्केल

पीएच पैमाने को 0 से 14 (25 डिग्री सेल्सियस पर मापा गया मान) के मान के साथ प्रदर्शित किया जाता है। नीचे दी गई छवि में पीएच स्केल देखें:

पीएच. जितना कम होगासमाधान का,इसकी अम्लता अधिक है, और पैमाने के अंत के करीब, यानी 14 के करीब, इसका मूल चरित्र उतना ही बड़ा होगा। उदाहरण के लिए, नींबू के रस का पीएच 2 होता है, जबकि ब्लीच का पीएच 12 होता है।

पीएच और पीओएच की गणना कैसे करें

जानना आयन सांद्रता, वे कैन मूल्यों की गणना करें समाधान के पीएच और पीओएच का, और संभावित मूल्यों को जानने के बाद, हम गणना करते हैं समाधान में आयनों की सांद्रता. इस प्रयोजन के लिए, निम्नलिखित अभिव्यक्तियों का उपयोग किया जाता है:

आइए उदाहरणों पर चलते हैं:

उदाहरण 1

यदि हम [H .] वाले विलयन का pH जानना चाहते हैं⁺] = 0.001 mol/L, पहले प्रस्तुत किए गए सूत्र का उपयोग करें:

उदाहरण 2

अब, यह पता लगाने के लिए कि OH. की सांद्रता क्या है?^- पीओएच = 5 के साथ एक समाधान के लिए, बस निम्न सूत्र में मान बदलें:

यदि हम पानी के आयनिक संतुलन के लिए समान पैमाने के विभवों को लागू करते हैं, तो हमारे पास होगा:

जैसा कहा गया है, 25°C पर, Kw = 10^-14. इसलिए:

इससे हम किसी विलयन के pH के आधार पर उसके pOH की गणना कर सकते हैं। यदि हमारे पास 3 के pH वाला घोल है, तो इसका pOH 11 होगा।

अधिक जानते हैं: तटस्थ, अम्लीय और बुनियादी मीडिया

हल किए गए व्यायाम

प्रश्न 1 (यूईएफएस-बीए) OH आयनों की सांद्रता^–_{(यहां)} किसी दिए गए अमोनियम हाइड्रॉक्साइड घोल में, 25 °C पर, 1.10. के बराबर होता है^–3 मोल / एल। इस घोल का पीओएच है:

ए) 0

बी) 1

ग) 3

घ) 11

ई) 13

संकल्प: पत्र सी. अगर हमारे पास [ओह^–] = 10^–3 mol/L, तो आपका pOH 3 के बराबर होगा।

देखो:

प्रश्न 2 (यूईए-एएम) पोर्टो सेगुरो (बीए) शहर में मिनरल वाटर लेबल से प्राप्त निम्नलिखित जानकारी पर विचार करें:

नाइट्रेट 1.45 मिलीग्राम/ली
25 डिग्री सेल्सियस पर पीएच 4.51

यह मिनरल वाटर है

ए) अम्लीय और [एच. है⁺] < [ओह^–].

बी) अम्लीय और [एच. है⁺] > [ओह^–].

सी) तटस्थ और है [एच⁺] = [ओह^–].

डी) बुनियादी और है [एच⁺] > [ओह^–].

ई) बुनियादी और है [एच⁺] < [ओह^–].

संकल्प: अक्षर बी. जैसा कि लेबल पर सूचित मिनरल वाटर का पीएच 7 से कम है, हम कह सकते हैं कि यह एक अम्लीय घोल है और इसलिए, H आयनों की सांद्रता⁺ OH's. से बड़ा है^-.

प्रश्न 3 (यूईए-एएम) प्रयोगशाला में तेजी से गैसीय हाइड्रोजन का उत्पादन करने का एक तरीका है हाइड्रोक्लोरिक एसिड (एचसीएल) के साथ पाउडर धातु जस्ता को 1.0 mol/L की एकाग्रता पर प्रतिक्रिया करना:

जेडएन (एस) + 2 एचसीएल (एक्यू) _→ ZnCl₂ (एक्यू) + एच₂ (छ)

यह ध्यान में रखते हुए कि हाइड्रोक्लोरिक एसिड 100% आयनित है और समाधान 25 डिग्री सेल्सियस पर है, यह कहना सही है कि पाठ में उल्लिखित हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान का पीएच है

1. 0
2. 1
3. 3
4. 13
5. 14

संकल्प:एक पत्र. हम पाठ में सूचित एचसीएल की एकाग्रता का उपयोग करके समाधान के पीएच की गणना कर सकते हैं, क्योंकि यह 100% आयनित है, [एच की एकाग्रता⁺] समान होगा, क्योंकि प्रत्येक आयनित एचसीएल अणु के लिए, एक एच आयन⁺ उत्पन्न किया जाएगा। इसलिए:

विक्टर फरेरा. द्वारा
रसायन विज्ञान शिक्षक