O pH tirpalo nurodo hidronio jonų (H3O+) esanti viduryje. Šis kiekis nustato, ar analizuojamas tirpalas turi rūgštinį, bazinį ar neutralų pobūdį.
Stebėjimas: Pažymėtina, kad hidronio kiekis (H3O+ arba H+) galima įsigyti tiesiog laboratorijoje naudojant pH indikatorines juostas, kurios vis dėlto nėra labai tikslios matuojant - arba naudojant įrangą, vadinamą peagometru, kuris, priešingai, labai tiksliai matuoja pH sprendimas.
Žingsniamatis arba potenciometras tirpalo pH matuoti
Norėdami atlikti pH skaičiavimai sprendimo, galime naudoti šią logaritminę lygtį:
pH = - log [H3O+]
arba
pH = - log [H+]
SVARBU: Skaičiuodami tirpalo pH, visada naudojame bazinį 10 logaritmą.
Minčių žemėlapis: Sprendimų PH apskaičiavimas
* Norėdami atsisiųsti minčių žemėlapį PDF formatu, Paspauskite čia!
Iš pirmiau pateiktos logaritminės lygties vis tiek galime naudoti šios lygties supaprastinimą (gautą taikant logaritminę funkciją):
[H3O+] = 10-H
Stebėjimas: Pirmiau pateiktą supaprastintą išraišką galima naudoti tik tuo atveju, jei pH vertė yra sveikas skaičius; priešingu atveju reikia naudoti logaritminę funkciją.
Svarbu pabrėžti, kad skaičiavimai atliekant tirpalo pH visada yra susiję su pOH (hidroksiliono potencialas / OH-), nes abi potencijos pagrįstos vandens savijonizacija (K.w = 10-14, reiškinys, kai vanduo gamina tiek daug H+ kiek oi-) ir Ostwaldo skiedimo dėsnis (kuo praskiestas tirpalas, tuo didesnis H katijonų kiekis+ ). Taigi:
apie vandens autoionizacija:
K.w = [H+]. [Oi-], taigi pH + pOH = 14
įstatymas Ostwaldo skiedimas(Per tai mes galime žinoti, kiek tam tikra medžiaga vandenyje jonizuojasi arba disocijuojasi):
K.i = M.α2
Ki = medžiagos jonizacijos konstanta vandeninėje terpėje;
M = medžiagos molingumas arba molinė koncentracija vandeninėje terpėje;
α2 = medžiagos jonizacijos ar disociacijos laipsnis terpėje.
Tirpalas klasifikuojamas kaip rūgštus, bazinis ar neutralus, laikantis šių kriterijų (a 25 OÇ):
-
vienas sprendimas bus neutralus kai H koncentracija+ yra lygus OH koncentracijai- arba pH yra lygus 7.
Nesustokite dabar... Po reklamos yra daugiau;)
[H+] = [OH-]
vienas tirpalas bus rūgštus kai H koncentracija+ yra didesnė už OH koncentraciją- arba pH yra tarp 0 ir 7.
[H+]> [OH-]
vienas sprendimas bus pagrindinis kai H koncentracija+ yra mažesnė už OH koncentraciją- arba pH yra tarp 7 ir 14.
[H+] -]
Žr. Keletą skaičiavimų, susijusių su tirpalų pH, pavyzdžių:
1º)Žinant, kad hidronio koncentracija kavoje lygi 1,10-5, koks bus pH šiame tirpale?
kaip mankštintis jei buvo hidronio koncentracija kavos, mes galime naudokite supaprastintą pH formulę:
[H3O+] = 10-H
1.10-5 = 10-H
10-5 = 10-H
-5 = -pH
pH = 5
Kadangi pH yra mažesnis nei 7, tirpalas yra rūgštus.
2º) (NSO) Koks yra 0,045 mol / l acto rūgšties tirpalo pH, darant prielaidą, kad jo Ki = 1,.10-5? Duomenys: log 2 = 0,3; log 3 = 0,48.
Pratimų duomenys:
M = 0,045 mol / l
K.i = 1,8.10-5
log 2 = 0,3
log 3 = 0,48
Kaip pratimas suteikė moliarumas (M) ir jonizacijos konstanta (Ki),iš pradžių nustatykime minėtos rūgšties jonizacijos laipsnį, nes hidronio (H3O+ arba H+) visada yra moliarumo ir jonizacijos laipsnio dauginimo rezultatas. Netrukus:
Tada paskaičiuokime hidronio kiekis, padauginantis molingumą rūgšties pagal nustatytą jonizacijos laipsnį:
[H3O+] = M.α
[H3O+] = 0,045.2.10-2
[H3O+] = 0,09.10-4
[H3O+] = 9.10-4 mol / l
Galiausiai įdėjome hidronio koncentracijos vertė logaritminėje pH lygtyje:
pH = - log [H3O+]
pH = - log 9,10-4
pH = 4 - log 9
pH = 4 log 32
pH = 4 - 2. (3 žurnalas)
pH = 4 (2,0,48)
pH = 4-0,96
pH = 3,04
Kadangi pH yra mažesnis nei 7, tirpalas yra rūgštus.
3º)(Cefet-PR) A 45 OC, neutralaus tirpalo Kw yra lygus 4,10-4. Taigi kokia yra šio tirpalo pH vertė esant šiai temperatūrai? 2 žurnalo duomenys = 0,3.
Kaip pratimas nurodo sprendimą neutralus, netrukus [H3O+] yra lygus [OH-]:
Galiausiai įdėjome hidronio koncentracijos vertė logaritminėje pH lygtyje:
pH = - log [H+]
pH = - log 2.10-7
pH = 7 - log 2
pH = 7–0,3
pH = 6,7
Kadangi pH yra beveik 7, tirpalas yra neutralus (kaip nurodyta pratimo teiginyje), nes temperatūra yra 45 ° C OÇ.
Mano. Diogo Lopes Dias
Ar norėtumėte paminėti šį tekstą mokykloje ar akademiniame darbe? Pažvelk:
DIENOS, Diogo Lopes. "Skaičiavimai su tirpalų pH"; Brazilijos mokykla. Yra: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvendo-ph-solucoes.htm. Žiūrėta 2021 m. Birželio 28 d.
Ostwaldo dėsnis, jonizacijos konstanta, molinė koncentracija, jonizacijos laipsnis, silpnas elektrolitas, jonizuotų molių skaičius, Friedrichas Wilhelmas Ostwaldas, monorūgštys, monobazės.