გამოთვლები, რომლებიც მოიცავს ხსნარების pH- ს

ო pH ხსნარი მიუთითებს ჰიდრონიუმის იონების შემცველობაზე (გაზომვაზე)₃ო⁺) შუაზე იმყოფება. ეს შინაარსი განსაზღვრავს ანალიზირებულ ხსნარს მჟავე, ძირითადი ან ნეიტრალური ხასიათი აქვს.

დაკვირვება: აღსანიშნავია, რომ ჰიდრონიუმის შემცველობა (H₃ო⁺ ან ჰ⁺) შესაძლებელია შეიძინოთ უბრალოდ ლაბორატორიაში pH მაჩვენებლის ფირების გამოყენებით - რომლებსაც დიდი სიზუსტე არ აქვთ გაზომვაში - ან აღჭურვილობის საშუალებით, რომელსაც ეწოდება peagometer, რომელსაც, პირიქით, აქვს დიდი სიზუსტე pH- ის გაზომვაში გამოსავალი

პედომეტრი ან პოტენციომეტრი ხსნარის pH- ის გასაზომად

განახორციელოს გამოთვლები pH– ს ჩათვლით გამოსავალი, შეგვიძლია გამოვიყენოთ შემდეგი ლოგარითმული განტოლება:

pH = - ჟურნალი [H₃ო⁺]

ან

pH = - ჟურნალი [H⁺]

ᲛᲜᲘᲨᲕᲜᲔᲚᲝᲕᲐᲜᲘ: გამოთვლებში, რომლებიც მოიცავს ხსნარის pH– ს, ჩვენ ყოველთვის ვიყენებთ ბაზის 10 ლოგარითმს.

გონების რუქა: ხსნარების PH გამოთვლა

* გონებრივი რუქის PDF გადმოსაწერად, Დააკლიკე აქ!

ზემოთ მოცემული ლოგარითმული განტოლებიდან კვლავ შეგვიძლია გამოვიყენოთ ამ განტოლების შემდეგი გამარტივება (მიღებული ლოგარითმული ფუნქციის გამოყენებით):

[ჰ₃ო⁺] = 10^-pH

დაკვირვება: ზემოთ გამარტივებული გამოხატვის გამოყენება შეიძლება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ pH მნიშვნელობა არის მთელი რიცხვი; წინააღმდეგ შემთხვევაში, უნდა იქნას გამოყენებული ლოგარითმული ფუნქცია.

მნიშვნელოვანია ხაზი გავუსვათ, რომ გამოთვლები, რომლებიც შეიცავს ხსნარის pH– ს, ყოველთვის უკავშირდება pOH– ს (ჰიდროქსილიონური პოტენციალი / OH^-), რადგან ორივე პოტენციალი ემყარება წყლის თვითიონიზაციას (K_ვ = 10^-14, ფენომენი, რომლის დროსაც წყალი ამდენ H– ს წარმოქმნის⁺ რამდენი ოჰ^-) და ოსტვალდის განზავების კანონი (რაც უფრო გაზავებულია გამოსავალი, მით მეტია H კათიონების რაოდენობა⁺ ). ამრიგად:

• დაახლოებით წყლის აუტიონიზაცია:

კ_ვ = [ჰ⁺]. [ოჰ^-], ასე რომ pH + pOH = 14

• კანონის კანონი ოსტვალდის განზავება(მისი საშუალებით შეგვიძლია ვიცოდეთ, რამდენად იონიზირდება ან გამოიყოფა გარკვეული მასალა წყალში):

კ_მე = M.α²

Ki = ნივთიერების იონიზაციის მუდმივა წყალმცენარეში;
M = ნივთიერების მოლარულობა ან მოლური კონცენტრაცია წყალმცენარეში;
α² = მასალის იონიზაციის ან დისოციაციის ხარისხი.

ხსნარის კლასიფიკაცია, როგორც მჟავე, ძირითადი ან ნეიტრალური, ექნება შემდეგ კრიტერიუმებს (a 25 ^ოჩ):

• ერთი გამოსავალი ნეიტრალური იქნება როდესაც H- ს კონცენტრაცია⁺ უდრის OH კონცენტრაციას^- ან აქვს pH ტოლი 7-ის.

  ნუ გაჩერდები ახლა... რეკლამის შემდეგ მეტია;)

[ჰ⁺] = [ოჰ^-]

• ერთი ხსნარი მჟავე იქნება როდესაც H- ს კონცენტრაცია⁺ მეტია ვიდრე OH კონცენტრაცია^- ან pH არის 0-დან 7-მდე.

[ჰ⁺]> [ოჰ^-]

• ერთი გამოსავალი იქნება ძირითადი როდესაც H- ს კონცენტრაცია⁺ ნაკლებია, ვიდრე OH კონცენტრაცია^- ან pH არის 7-დან 14-მდე.

[ჰ⁺] -]

იხილეთ გამოთვლების რამდენიმე მაგალითი, რომლებიც მოიცავს ხსნარების pH- ს:

1º)იცის რომ ყავის ჰიდრონის კონცენტრაცია ტოლია 1.10^-5, რა იქნება pH ამ ხსნარში?

როგორ ვარჯიში უზრუნველყოფილია ჰიდრონიუმის კონცენტრაცია ყავისთვის, შეგვიძლია გამოიყენეთ გამარტივებული pH ფორმულა:

[ჰ₃ო⁺] = 10^-pH
1.10^-5 = 10^-pH
10^-5 = 10^-pH
-5 = -ფჰ
pH = 5

ვინაიდან pH 7-ზე ნაკლებია, ხსნარი მჟავეა.

2º) (UFU) რა არის pH 0,045 მოლ / ლ ძმარმჟავას ხსნარი, თუ ჩავთვლით მის K- ს_მე = 1,.10^-5? მონაცემები: ჟურნალი 2 = 0,3; ჟურნალი 3 = 0.48.

სავარჯიშო მონაცემები:

M = 0,045 მოლ / ლ
კ_მე = 1,8.10^-5
ჟურნალი 2 = 0.3
ჟურნალი 3 = 0.48

როგორ უზრუნველყო სავარჯიშო მოლარობა (M) და იონიზაციის მუდმივა (K_მე),თავდაპირველად განვსაზღვროთ აღნიშნული მჟავის იონიზაციის ხარისხი, რადგან ჰიდრონის კონცენტრაცია (H₃ო⁺ ან ჰ⁺) ყოველთვის არის მოლარულობასა და იონიზაციის ხარისხს შორის გამრავლების შედეგი. მალე:

შემდეგ, მოდით გამოვთვალოთ ჰიდრონის გამრავლების მოლარობის რაოდენობა მჟავას იონიზაციის ხარისხით ნაპოვნია:

[ჰ₃ო⁺] = M.α
[ჰ₃ო⁺] = 0,045.2.10^-2
[ჰ₃ო⁺] = 0,09.10^-4
[ჰ₃ო⁺] = 9.10^-4 მოლ / ლ

დაბოლოს, ჩვენ დავსვით ჰიდრონიუმის კონცენტრაციის მნიშვნელობა ლოგარითმული pH განტოლებაში:

pH = - ჟურნალი [H₃ო⁺]
pH = - ჟურნალი 9.10^-4
pH = 4 - შესვლა 9
pH = 4-ლოგიკური 3²
pH = 4 - 2. (ჟურნალი 3)
pH = 4- (2.0.48)
pH = 4-0,96
pH = 3.04

ვინაიდან pH 7-ზე ნაკლებია, ხსნარი მჟავეა.

3º)(ცეფეტ- PR) A 45 ^ოC, ნეიტრალური ხსნარის კვტ უდრის 4.10-ს^-4. რა არის ამ ტემპერატურის pH მნიშვნელობა ამ ხსნარისთვის? შესვლა 2 მონაცემები = 0.3.

როგორ ვარჯიში გიჩვენებთ გამოსავალს ნეიტრალურიმალე [ჰ₃ო⁺] ტოლია [OH^-]:

დაბოლოს, ჩვენ დავსვით ჰიდრონიუმის კონცენტრაციის მნიშვნელობა ლოგარითმული pH განტოლებაში:

pH = - ჟურნალი [H⁺]
pH = - ჟურნალი 2.10^-7
pH = 7 - ჟურნალი 2
pH = 7-0,3
pH = 6,7

ვინაიდან pH თითქმის 7 არის, ხსნარი ნეიტრალურია (როგორც ეს მითითებულია სავარჯიშო განცხადებაში), რადგან ტემპერატურა 45-ია ^ოჩ.

ჩემ მიერ. დიოგო ლოპეს დიასი

გსურთ მიუთითოთ ეს ტექსტი სასკოლო ან აკადემიურ ნაშრომში? შეხედე:

DAYS, დიოგო ლოპესი. "გამოთვლები, რომლებიც შეიცავს ხსნარების pH- ს"; ბრაზილიის სკოლა. Ხელმისაწვდომია: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvendo-ph-solucoes.htm. წვდომა 2021 წლის 28 ივნისს.

ოსტვალდის კანონი

ოსტვალდის კანონი, იონიზაციის მუდმივა, მოლური კონცენტრაცია, იონიზაციის ხარისხი, სუსტი ელექტროლიტი, მოლის იონიზირებული რაოდენობა, ფრიდრიხ ვილჰელმ ოსტვალდი, მონოციდები, მონობაზა.