PH un pOH jēdziens un noteikšana

pH ir ūdeņraža jonu potenciāls, un pOH ir šķīdumu hidroksi jonu potenciāls.

Tās ir logaritmiskās skalas, ko izmanto, lai izmērītu parauga skābo un bāzisko raksturu.

Vērtības, kas tos sastāda, svārstās no 0 līdz 14 un tika iegūtas no ūdens jonu līdzsvara.

Neitrāla šķīduma pH ir 7. Vērtības, kas zemākas par 7, šķīdumus klasificē kā skābus, savukārt pēc 7 šķīdumi ir bāziski.

Izmantojot pH vērtību, pOH skalā ir iespējams atrast atbilstošo, vienkārši veicot atņemšanu.

Joniskā ūdens bilance

Ūdens molekulai piemīt spēja jonizēt saskaņā ar vienādojumu:

taisna H ar 2 apakšvirsrakstu taisna O ar kreiso iekavu taisna 1 labā iekava apakšvirsraksta atstarpe apakšvirsraksta harpūnas puse pa labi virs harpūnas kreisās taisnas atstarpes H ar iekavām kreisās aq labās iekavas apakšindeksa beigas ar vairāk virsraksta vietas vairāk OH atstarpes ar kreiso iekavu aq labās iekavas apakšvirsraksta beigas ar mīnusu aploksne

Šeit mums ir jonu līdzsvars, jo process ir atgriezenisks un joni var arī apvienoties un atkal veidot ūdens molekulu.

Vēl viens veids, kā pierādīt radušos līdzsvaru, ir autoionizācija.

tabulas rinda ar treknrakstu H treknrakstā mazāk treknrakstā O rinda ar tukšu tukšu tukšu tukšu tukšu rindu ar tukšu tukšu tukšu tukšu tukšu tukšu gala galu tabulas vietas rinda ar šūnu ar atstarpi vairāk vietas šūnas rindas beigas ar tukšu rindu ar tukšu tabulas rindas galu ar treknrakstu H treknrakstā mazāk treknrakstā O treknrakstā mazāk treknrakstā H rinda ar tukšu tukšu tukšu tukšu rindu ar tukšu tukšu tukšu tukšu tukšu tukšu tabulas rindas galu ar šūnu ar atstarpi harpūnas atstarpi pa labi par harpūnu atstāto atstarpi atstarpi atstarpi šūnas rindas galā ar tukšu rindu ar tukšu tabulas gala vietu atvērtām kvadrātiekavām tabulas rinda ar šūnu ar tabulas rindu ar treknrakstā H treknrakstā mazāk treknrakstā mazāk treknrakstā H tabulas galā šūnas rindas lejas bultas rindas beigās treknrakstā H tabulas galā aizver kvadrātiekavas iekavas rinda ar vairāk rindām ar tukšu rindu ar tukšu tabulas galu tabulas rinda ar šūnu ar treknu OH līdz treknrakstam - mīnus šūnas rindas beigas ar tukšu rindu ar tukšu tabulas beigas

Ūdens molekula radīja hidronija jonus (H₃O⁺) un hidroksilgrupu (OH^-), pārtraucot otro molekulu.

2 taisni H ar 2 taisniem O apakšvirsraksts ar kreiso iekavu taisni 1 labās iekavas atstarpes apakšvirsraksts harpūnas apakšraksta beigas pa labi par harpūnu kreiso taisno atstarpi H ar 3 taisniem apakšindeksiem O ar kreiso iekavu aq labo iekavu apakšindeksa apakšraksta beigas ar vairāk virsraksta vietas vairāk vietas OH ar kreiso iekavu aq labās iekavas apakšindeksa apakšvirsraksta beigas ar mazāku augšrakstu

Ūdens jonu produkts (K_w)

Ūdens jonu līdzsvara konstante ir:

taisna K ar taisnu c apakšvirsraksta atstarpi, kas vienāda ar skaitītāja atstarpi, kreisā kvadrātiekava taisna H ar 3 kvadrātveida apakšvirsrakstu O līdz labās kvadrātiekavas atstarpes jaudai. atstarpe kreisajā kvadrātiekavā OH līdz mīnus labās kvadrātiekavas atstarpei virs saucēja kreisā kvadrātiekava H ar 2 kvadrātveida apakšindeksu Labās kvadrātiekavas kvadrāta atstarpes vieta frakcija

Tā kā ūdens ir tīrs šķidrums, tā koncentrāciju uzskata par 1 un tas netraucē nemainīgo vērtību. Tāpēc izteiciens kļūst par:

instagram story viewer

taisna K ar taisnu c apakšvirsraksta atstarpi. atstarpe pa kreisi kvadrātiekava H ar 2 taisniem apakšindeksiem Labā kvadrātiekava ir kvadrātā vienāda kreisā kvadrātiekava H ar 3 kvadrātveida apakšindeksu O plus labās kvadrātiekavas spēkam telpa. atstarpe kreisajā kvadrātiekavā OH līdz mīnus labās kvadrātiekavas atstarpei atstarpe atstarpei K ar taisnu c apakšvirsraksta atstarpi. atstarpe 1 kvadrātā ir vienāda ar kreiso kvadrātiekavu H ar 3 kvadrātveida indeksu O līdzās labās kvadrātiekavas atstarpei. atstarpe kreisajā kvadrātiekavā OH līdz mīnus labās kvadrātiekavas atstarpei atstarpe kvadrāta atstarpe K ar taisnu c apakšvirsraksta telpa, kas vienāda ar kreiso kvadrātiekavu H ar 3 taisniem apakšindeksiem O kvadrātveida iekavās īstā vieta. atstarpe kreisajā kvadrātiekavā OH līdz labās kvadrātiekavas iekavas atstarpes atstarpei

O jonu produkts Ūdens é kreisā kvadrātiekava H ar 3 kvadrātveida apakšindeksu O ar labās kvadrātiekavas atstarpes atstarpi. kreisās kvadrātiekavas atstarpes OH līdz mīnus labās kvadrātiekavas spēkam .

Šī izteiksme saņem simbolu K_w (W nāk no angļu vārda water - ūdens) un līdzīgi kā līdzsvara konstante, tā mainās atkarībā no temperatūras.

taisna K ar taisnu w apakškārtas atstarpi, kas vienāda ar kreiso iekavu, taisna H ar 3 taisnu apakškopu O līdz labās iekavas atstarpes spēkam. kreisās kvadrātiekavas atstarpes OH līdz mīnus labās kvadrātiekavas spēkam

kW un temperatūra — Avots: K. W. Whitten et al. Vispārīgā ķīmija. 6. ed. Orlando, Saunders, 2000. P. 755.

PH un pOH noteikšana

25 ° C temperatūrā ūdens jonu produkts ir:

taisna K ar taisnu w apakšindeksa atstarpi, kas vienāda ar atstarpi iekavās, pa kreisi taisna taisna H ar 3 apakšvirsraksta taisni O līdz plus labās iekavas atstarpes spēkam. atstarpe kreisajā kvadrātiekavā OH līdz mīnus labās kvadrātiekavas atstarpei telpa ir vienāda ar atstarpi 1 komats 0 atstarpe. atstarpe 10 līdz mīnus 14 eksponenciālā gala jaudai

Tīra ūdens jonizācijā 1 mol H₃O⁺ veidojas ar 1 mol OH^- .

Drīz, kreisā kvadrātiekava H ar 3 kvadrātveida apakšindeksu O ar labās kvadrātiekavas platības koeficientu, kas vienāds ar atstarpe kreisajā kvadrātiekavā OH līdz mīnus labās kvadrātiekavas atstarpei ir vienāda ar 1 komatu 0 atstarpi. atstarpe 10 līdz eksponenciālā molas telpas mīnus 7 gala dalījumam ar taisni L

Tā kā šīs vērtības ir ārkārtīgi zemas, tika nolemts izmantot ķelaritmu vērtības, kas atbilst logaritmam ar mainītu zīmi.

Pielietojot ķologaritmu ūdens jonu produktam, mums:

tabulas rinda ar šūnu ar - log [taisni H, lai iegūtu vairāk iekavu, taisnās un taisnās atstarpes lodziņa rāmī aizvērt šūnas tukšās šūnas rāmi ar mazāk vietas žurnāla atstarpē kreisajā kvadrātiekavā OH līdz mazākās labās kvadrātiekavas vietas jaudai lodziņa rāmī aizvērt šūnas rāmi vienāds ar šūnu ar mazāku vietu log log taisni K ar taisnu w apakšindeksa šūnas rindas galu ar pH plus šūnu ar pOH atstarpi šūnas galā, kas vienāds ar 14 tabula

Mēs varam novērot, ka: ja mēs zinām šķīduma pH, pOH vērtību var atrast, atņemot pirmo vērtību no 14.

Skābums un šķīdumu pamatīgums

Neitrāls šķīdums: hidronija jonu koncentrācija ir vienāda ar hidroksiliem.

[H₃O⁺] = 1,0. 10^-7 mol / L	pH = 7
[ak^-] = 1,0. 10^-7 mol / L	pOH = 7

Piemērs: tīrs ūdens.

skābes šķīdums: hidronija jonu koncentrācija ir lielāka nekā hidroksiliem.

[H₃O⁺] 1,0. 10^-7 mol / L	pH 7
[ak^-] 1,0. 10^-7 mol / L	pOH 7

Piemērs: soda, citrons un tomāts.

pamata risinājums: hidroksilu koncentrācija ir lielāka nekā hidronija joniem.

[H₃O⁺] 1,0. 10^-7 mol / L	pH 7
[ak^-] 1,0. 10^-7 mol / L	pOH 7

Piemērs: ola, ziepes un balinātājs.

pH aprēķins

Ūdeņraža potenciāla jēdzienu izveidoja dāņu ķīmiķis Pīters Laurics Sorensens (1868-1939), lai izteiktu šķīduma skābumu caur H⁺.

Skatiet zemāk esošo tabulu, kurā parādīta a skābe:


Sākotnējā molaritāte	0,020	0	0
jonizācija	0,001	0,001	0,001
Molaritāte līdzsvarā	0,019	0,001	0,001

Šajā piemērā mēs redzam, ka H jonu koncentrācija⁺ é 0,001. Tāpēc šķīduma pH ir:

[H⁺] = 0,001 = 10^-3

pH = - log 10^-3 = 3

Tā kā šķīduma pH ir mazāks par 7, šis šķīdums ir skābs.

Kopsavilkums par pH un pOH

Definīcijas	pH: šķīduma ūdeņraža jonu potenciāls.
pOH: šķīduma hidroksiljonu potenciāls.
vispārīgā formula	pH + pOH = 14
Risinājumi	Neitrāls	pH = pOH = 7
skābs	pH pOH> 7
pamati	pOH pH> 7
pH aprēķins	pH = - log [H⁺]
POH aprēķins	pOH = -log [OH^-]

Vingrinājumi pH un pOH

1. (FMTM) Sālsskābes (HCℓ) ūdens šķīduma kuņģa sulas pH ir aptuveni 2. Tāpēc katrā litrā kuņģa sulas ir HCℓ masa gramos

Dati: molārās masas (g / mol) H = 1, Cℓ = 35,5

a) 7,3 · 10^-2
b) 3,65 · 10^-1
c) 10^-2
d) 2
e) 10

Skatiet Atbilde

Pareiza alternatīva: b) 3,65 · 10^-1.

1. solis: aprēķiniet H jonu koncentrāciju⁺.

pH atstarpe ir vienāda ar atstarpi 2 atstarpes dubultā bultiņa pa labi iekavās pa kreisi kvadrātu taisni H līdz plus labās kvadrātiekavas telpa, kas vienāda ar atstarpi 10, līdz mīnus 2 eksponenciālās mol telpas atstātās jaudas beigām dalīta ar taisni L

kosmosa telpa HCl kosmosa telpa kosmosa telpa labā bultiņa kosmosa telpa kosmosa telpa taisni H, lai iegūtu vairāk kosmosa kosmosa vietas eksponenciālās telpas beigas plus kosmosa telpas telpa Cl līdz mīnus 10 jaudai mīnus 2 tiešās eksponenciālās M kosmosa telpas beigām kosmosa telpa kosmosa telpa no 10 līdz mīnus 2 taisnā eksponenciālā gala daļa M kosmosa telpa telpa 10 līdz mīnus 2 taisnā eksponenciālā daļa M

2. solis: aprēķina HCl molāro masu.

kaudzes atribūti charalign centrs stackalign labā gala atribūti 1. rinda komats 0 nekas nav atstāts iekavas taisni H labās iekavas beigu rindas rinda plus 35 komats 5 nekas nav atstāts iekavas Cl labās iekavas beigu rinda horizontālās līnijas rinda 36 komats 5 nekas kreisais iekavas HCl labās iekavas beigu rindas beigas kaudze

3. solis: aprēķiniet sālsskābes masu katrā litrā kuņģa sulas.

taisna C ar taisnu m apakšvirsraksta atstarpi, kas vienāda ar atstarpes skaitītāju, taisni m virs saucēja taisnas M atstarpes. taisna telpa V frakcijas 10 gals līdz eksponenciālā molas telpas mīnus 2 gala dalījumam ar taisni L atstarpe ir vienāda ar atstarpi taisns skaitītājs m virs saucēja 36 komats 5 taisna telpa g dalīta ar mol telpa. atstarpe 1 taisna L frakcijas gala taisne m atstarpe, kas vienāda ar atstarpi 10, līdz mīnus 2 eksponenciālas horizontālas svītrainas vietas galam virs mol dalīta ar svītrainās vietas taisno L galu. atstarpe 36 komats 5 taisna atstarpe g dalīta ar horizontālu svītru virs svītrojuma vietas mol gala. atstarpe 1 horizontāla līnija taisna L taisna m atstarpe vienāda ar atstarpi 3 komats 65 atstarpe. atstarpe 10 līdz taisnā eksponenta g mīnus 1 gala jaudai

2. (UEMG) Vairāku tīrīšanas līdzekļu sastāvā ir amonjaks. Viena no šiem produktiem etiķete norāda pH = 11. Tas nozīmē, ka hidroksonjonu katjonu un hidroksiljonu koncentrācija šajā produktā ir attiecīgi:

līdz 1. 10^-3 un 1. 10^-11
b) 1. 10^-11 un 1. 10^-7
c) 1. 10^-11 un 1. 10^-3
d) 1. 10^-11 un 1. 10^-11

Skatiet Atbilde

Pareiza alternatīva: c) 1. 10^-11 un 1. 10^-3.

a) nepareizi. Šīs koncentrācijas atbilst pH = 3 šķīdumam.