חישובים הכוללים pH של פתרונות

או pH של תמיסה מציין את התוכן (מדידה) של יוני הידרוניום (H₃או⁺) נוכח באמצע. תוכן זה קובע אם לתמיסה המנותחת יש אופי חומצי, בסיסי או ניטרלי.

תַצְפִּית: ראוי לציין שתכולת ההידרוניום (H₃או⁺ או H⁺) ניתן לרכוש פשוט במעבדה באמצעות קלטות אינדיקטור pH - אשר, עם זאת, אין דיוק רב במידה - או באמצעות ציוד הנקרא פיגומטר, אשר להיפך, יש לו דיוק רב במדידת ה- pH של פִּתָרוֹן.

מד צעדים או פוטנציומטר למדידת ה- pH של התמיסה

לבצע את חישובים הכוללים pH של פיתרון נוכל להשתמש במשוואה הלוגריתמית הבאה:

pH = - יומן [H₃או⁺]

אוֹ

pH = - יומן [H⁺]

חָשׁוּב: בחישובים הכוללים את ה- pH של תמיסה, אנו משתמשים תמיד בלוגריתם הבסיס 10.

מפת חשיבה: חישוב PH של פתרונות

* להורדת מפת החשיבה ב- PDF, לחץ כאן!

מהמשוואה הלוגריתמית לעיל, אנו עדיין יכולים להשתמש בפשט הבא (המתקבל על ידי הפעלת פונקציה לוגריתמית) של משוואה זו:

[ח₃או⁺] = 10^-pH

תַצְפִּית: ניתן להשתמש בביטוי הפשוט לעיל רק אם ערך ה- pH הוא שלם; אחרת, יש להשתמש בפונקציה הלוגריתמית.

חשוב להדגיש כי החישובים הכרוכים ב- pH של תמיסה קשורים תמיד ל- pOH (פוטנציאל הידרוקסיליוני / OH^-), מכיוון ששתי העוצמות מבוססות על יינון עצמי של מים (K

_w = 10^-14, תופעה בה מים מייצרים כל כך הרבה H⁺ כמה הו^-) וחוק הדילול של אוסטוולד (ככל שהפתרון מדולל יותר, כך גדל כמות הקטיונים של H⁺ ). לכן:

• על אודות אוטומציה של מים:

ק_w = [ח⁺]. [הו^-], אז pH + pOH = 14

• חוק של דילול אוסטוולד(באמצעותו נוכל לדעת כמה חומר מסוים מיינן או מתנתק במים):

ק_אני = M.α²

קי = קבוע יינון של חומר במדיום מימי;
M = טוחנות או ריכוז טוחנת של החומר במדיום המימי;
α² = דרגת יינון או דיסוציאציה של החומר במדיום.

סיווג הפתרון כחומצי, בסיסי או ניטרלי יקבל את הקריטריונים הבאים (א 25 ^אוÇ):

• אחד הפיתרון יהיה ניטרלי כאשר הריכוז של ח⁺ שווה לריכוז OH^- או שיש להם pH השווה ל -7.

  אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)

[ח⁺] = [אה^-]

• אחד הפתרון יהיה חומצי כאשר הריכוז של ח⁺ גדול מריכוז OH^- או שה- pH הוא בין 0 ל -7.

[ח⁺]> [אה^-]

• אחד הפיתרון יהיה בסיסי כאשר הריכוז של ח⁺ הוא פחות מריכוז OH^- או שה- pH הוא בין 7 ל -14.

[ח⁺] -]

ראה כמה דוגמאות לחישובים הכוללים את ה- pH של התמיסות:

1º)בידיעה שריכוז ההידרוניום בקפה שווה ל- 1.10^-5, מה יהיה ה- pH הקיים בתמיסה זו?

איך להתאמן סיפק את ריכוז ההידרוניום לקפה, אנחנו יכולים השתמש בנוסחת ה- pH הפשוטה:

[ח₃או⁺] = 10^-pH
1.10^-5 = 10^-pH
10^-5 = 10^-pH
-5 = -pH
pH = 5

מכיוון שה- pH נמוך מ- 7, התמיסה חומצית.

2º) (UFU) מהו ה- pH של תמיסת חומצה אצטית 0.045 mol / L, בהנחה ש- K שלה_אני = 1,.10^-5? נתונים: יומן 2 = 0.3; יומן 3 = 0.48.

נתוני התרגיל:

M = 0.045 mol / L
ק_אני = 1,8.10^-5
יומן 2 = 0.3
יומן 3 = 0.48

כיצד התרגיל סיפק את מולריות (M) וקבוע יינון (K_אני),בתחילה נקבע את מידת היינון של החומצה שהוזכרה, כי הריכוז של הידרוניום (H₃או⁺ או H⁺) היא תמיד תוצאה של הכפל בין הטוחנות למידת היינון. בקרוב:

לאחר מכן, בואו נחשב את כמות ההידרוניום המכפילה את הטוחנות של החומצה לפי מידת היינון שנמצאה:

[ח₃או⁺] = M.α
[ח₃או⁺] = 0,045.2.10^-2
[ח₃או⁺] = 0,09.10^-4
[ח₃או⁺] = 9.10^-4 פְּרוּצָה

לבסוף, שמנו את ערך ריכוז הידרוניום במשוואת ה- pH הלוגריתמית:

pH = - יומן [H₃או⁺]
pH = - יומן 9.10^-4
pH = 4 - יומן 9
pH = 4-log 3²
pH = 4 - 2. (יומן 3)
pH = 4- (2.0.48)
pH = 4-0.96
pH = 3.04

מכיוון שה- pH נמוך מ- 7, התמיסה חומצית.

3º)(Cefet-PR) A 45 ^אוC, ה- Kw של פתרון ניטרלי שווה ל- 4.10^-4. אז מה ערך ה- pH של תמיסה זו בטמפרטורה זו? נתוני יומן 2 = 0.3.

איך התרגיל אומר לך שהפתרון הוא ניטראלי, בקרוב [ח₃או⁺] שווה ל- [OH^-]:

לבסוף, שמנו את ערך ריכוז הידרוניום במשוואת ה- pH הלוגריתמית:

pH = - יומן [H⁺]
pH = - יומן 2.10^-7
pH = 7 - יומן 2
pH = 7-0.3
pH = 6.7

מכיוון שה- pH הוא כמעט 7, התמיסה היא ניטרלית (כפי שצוין בהצהרת התרגיל) מכיוון שהטמפרטורה היא 45 ^אוÇ.

על ידי. דיוגו לופס דיאס

האם תרצה להתייחס לטקסט זה בבית ספר או בעבודה אקדמית? תראה:

DAYS, דיוגו לופס. "חישובים הכוללים pH של פתרונות"; בית ספר ברזיל. אפשר להשיג ב: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvendo-ph-solucoes.htm. גישה אליו ב -28 ביוני 2021.

חוק אוסטוולד

חוק אוסטוולד, קבוע יינון, ריכוז טוחנת, מידת יינון, אלקטרוליט חלש, מספר מיונן מול, פרידריך וילהלם אוסטוולד, חד-חומציות, חד בסיסים.