A pH a hidrogénionos potenciált, a pOH pedig az oldatok hidroxi-ionpotenciálját jelenti.
Ezek logaritmikus skálák, amelyekkel a minta savas és bázikus karakterét mérhetik.
Az őket alkotó értékek 0 és 14 között mozognak, és a víz ionmérlegéből nyertek.
A semleges oldat pH-ja 7. A 7 alatti értékek az oldatokat savasnak minősítik, míg 7 után az oldatok bázikusak.
A pH-érték segítségével csak egy kivonással lehet megtalálni a megfelelőt a pOH-skálán.
Ionikus vízmérleg
Egy vízmolekula képes az ionizációra az egyenlet szerint:
Itt van egy ionmérlegünk, mert a folyamat reverzibilis, és az ionok is összeállhatnak és ismét vízmolekulát alkothatnak.
A fennálló egyensúly bemutatásának másik módja a autoionizáció.
Egy vízmolekula hidroniumionokat (H3O+) és hidroxil (OH-) egy második molekula megszakításával.
A víz ionterméke (Kw)
A víz ionmérlegének állandója:
Mivel a víz tiszta folyadék, koncentrációját 1-nek vesszük, és nem befolyásolja az állandó értéket. Ezért a kifejezés:
O ionos terméke Víz é .
Ez a kifejezés megkapja a K szimbólumotw (W az angol víz szóból származik - víz) és az egyensúlyi állandóhoz hasonlóan a hőmérséklet függvényében változik.
A pH és a pOH meghatározása
25 ° C hőmérsékleten a víz ionterméke:
Tiszta víz ionizálásakor 1 mol H3O+ 1 mol OH-val képződik- .
Hamar,
Mivel ezek az értékek rendkívül alacsonyak, úgy döntöttek, hogy a cologarithms értékeit alkalmazzák, amelyek megfelelnek a logaritmusnak egy felcserélt előjellel.
A kologaritmust a víz iontermékére alkalmazva:
Megfigyelhetjük, hogy: ha ismerjük az oldat pH-ját, akkor a pOH érték megtalálható az első érték 14-ből való kivonásával.
Savasság és a megoldások alapossága
Semleges oldat: a hidroniumionok koncentrációja megegyezik a hidroxilok koncentrációjával.
| [H3O+] = 1,0. 10-7 mol / L | pH = 7 |
| [ó-] = 1,0. 10-7 mol / L | pOH = 7 |
Példa: tiszta víz.
savas oldat: a hidroniumionok koncentrációja nagyobb, mint a hidroxiloké.
| [H3O+] |
pH |
| [ó-] |
pOH |
Példa: szóda, citrom és paradicsom.
alapvető megoldás: a hidroxilok koncentrációja nagyobb, mint a hidroniumionoké.
| [H3O+] |
pH |
| [ó-] |
pOH |
Példa: tojás, szappan és fehérítő.
pH-számítás
A hidrogénpotenciál fogalmát Peter Lauritz Sorensen (1868-1939) dán kémikus hozta létre, hogy az oldat savasságát H koncentrációval fejezze ki.+.
Lásd az alábbi táblázatot, amely bemutatja a sav:
| Kezdeti molaritás | 0,020 | 0 | 0 |
| ionizálás | 0,001 | 0,001 | 0,001 |
| Molaritás egyensúlyban | 0,019 | 0,001 | 0,001 |
A példában azt mutatjuk be, hogy a H-ionok koncentrációja+ é 0,001. Ezért az oldat pH-értéke:
[H+] = 0,001 = 10-3
pH = - log 10-3 = 3
Mivel az oldat pH-ja kevesebb, mint 7, ez az oldat savas.
Összefoglalás a pH-ról és a pOH-ról
| Definíciók | pH: az oldat hidrogénion-potenciálja. | |
|---|---|---|
| pOH: az oldat hidroxilionos potenciálja. | ||
| általános képlet | pH + pOH = 14 | |
| Megoldások | Semleges | pH = pOH = 7 |
| savas |
pH pOH> 7 |
|
| alapok |
pOH pH> 7 |
|
| pH-számítás | pH = - log [H+] | |
| A pOH kiszámítása | pOH = -log [OH-] |
Gyakorlatok a pH-n és a pOH-on
1. (FMTM) A gyomornedv, sósav (HC2) vizes oldata, pH-ja hozzávetőlegesen 2. Ezért az egyes liter gyomornedvben jelenlévő HCℓ tömege grammokban
Adatok: Móltömegek (g / mol) H = 1, C3 = 35,5
a) 7,3 · 10-2
b) 3,65 · 10-1
c) 10-2
d) 2
e) 10
Helyes alternatíva: b) 3,65 · 10-1.
1. lépés: számítsa ki a H-ionok koncentrációját+.
2. lépés: számítsa ki a HCl moláris tömegét.
3. lépés: számítsa ki a sósav tömegét minden liter gyomornedvben.
2. (UEMG) Számos tisztítószer összetételében ammónia van. Ezen termékek egyikének címkéje pH = 11-et mutat. Ez azt jelenti, hogy a termékben a hidroxónium-kationok és a hidroxil-anionok koncentrációja:
1-ig. 10-3 és 1. 10-11
b) 1. 10-11 és 1. 10-7
c) 1. 10-11 és 1. 10-3
d) 1. 10-11 és 1. 10-11
Helyes alternatíva: c) 1. 10-11 és 1. 10-3.
a) Rossz. Ezek a koncentrációk pH = 3 oldatnak felelnek meg.
b) ROSSZ. Bár a H koncentrációja+ jelezzük, hogy az oldat pH-ja 11, az OH-ionok koncentrációja- helytelen, mivel 3-nak kell lennie, mivel: pOH = 14 - pH.
c) Helyes. pH = 11 és pOH = 3, mivel a pH + pOH = 14.
d) ROSSZ. Bár a H koncentrációja+ jelezzük, hogy az oldat pH-ja 11, az OH-ionok koncentrációja- helytelen, mivel 3-nak kell lennie, mivel: pOH = 14 - pH.
a) 0,1 mol / l NaOH
b) 0,5 mol / l NaCl
c) H2CSAK4 1,0 mol / l
d) 1,0 mol / l sósav
e) 0,2 mol / l KOH
Helyes alternatíva: e) KOH 0,2 mol / l.
a) Rossz. Az oldat bázikus, mivel pH-ja nagyobb, mint 7, de az alternatívák pH-ja nem magasabb.
b) ROSSZ. A NaCl só, mivel erős sav- és bázisreakció terméke. Ezért pH-ja semleges.
c) ROSSZ. A kénsav erős sav, ezért pH-ja alacsony.
d) ROSSZ. A sósav erős sav, ezért pH-ja alacsony.
e) Helyes. Az oldat lúgos, mivel pH-ja nagyobb, mint 7.
