O pH unei soluții indică conținutul (măsurarea) ionilor de hidroniu (H3O+) prezent la mijloc. Acest conținut determină dacă soluția analizată are un caracter acid, bazic sau neutru.
Observare: Este de remarcat faptul că conținutul de hidroniu (H3O+ sau H+) pot fi achiziționate pur și simplu în laborator folosind benzi indicatoare de pH - care, totuși, nu au o precizie mare în măsură - sau prin intermediul unui echipament numit peagometru, care, dimpotrivă, are o precizie mare în măsurarea pH-ului unui soluţie.
Pedometru sau potențiometru pentru a măsura pH-ul unei soluții
Pentru a efectua calcule care implică pH-ul a unei soluții, putem folosi următoarea ecuație logaritmică:
pH = - log [H3O+]
sau
pH = - log [H+]
IMPORTANT: În calculele care implică pH-ul unei soluții, folosim întotdeauna logaritmul de bază 10.
Harta mentală: calcularea PH-ului soluțiilor
* Pentru a descărca harta mentală în format PDF, Click aici!
Din ecuația logaritmică de mai sus, putem folosi în continuare următoarea simplificare (obținută prin aplicarea unei funcții logaritmice) a acestei ecuații:
[H3O+] = 10-pH
Observare: Expresia simplificată de mai sus poate fi utilizată numai dacă valoarea pH-ului este întreagă; în caz contrar, trebuie utilizată funcția logaritmică.
Este important să subliniem că calculele care implică pH-ul unei soluții sunt întotdeauna legate de pOH (potențial hidroxilionic / OH-), deoarece ambele potențe se bazează pe auto-ionizarea apei (Kw = 10-14, fenomen în care apa produce atât de mult H+ cât de oh-) și legea diluției lui Ostwald (cu cât o soluție este mai diluată, cu atât este mai mare cantitatea de cationi H.+ ). Prin urmare:
despre autoionizarea apei:
Kw = [H+]. [Oh-], deci pH + pOH = 14
legea de Diluarea Ostwald(Prin intermediul acestuia, putem ști cât de mult ionizează sau disociază un anumit material în apă):
Keu = M.α2
Ki = Constanta de ionizare a unei substanțe într-un mediu apos;
M = molaritatea sau concentrația molară a substanței în mediul apos;
α2 = gradul de ionizare sau disociere a materialului în mediu.
Clasificarea unei soluții ca acidă, bazică sau neutră va avea următoarele criterii (a 25 OÇ):
-
unu soluția va fi neutră când concentrația de H+ este egală cu concentrația de OH- sau au un pH egal cu 7.
Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)
[H+] = [OH-]
unu soluția va fi acidă când concentrația de H+ este mai mare decât concentrația de OH- sau pH-ul este între 0 și 7.
[H+]> [OH-]
unu soluția va fi de bază când concentrația de H+ este mai mică decât concentrația de OH- sau pH-ul este între 7 și 14.
[H+] -]
Vedeți câteva exemple de calcule care implică pH-ul soluțiilor:
1º)Știind că concentrația de hidroniu dintr-o cafea este egală cu 1,10-5, care va fi pH-ul prezent în această soluție?
cum să faci mișcare cu condiția concentrației de hidroniu pentru cafea, putem utilizați formula pH simplificată:
[H3O+] = 10-pH
1.10-5 = 10-pH
10-5 = 10-pH
-5 = -pH
pH = 5
Deoarece pH-ul este mai mic de 7, soluția este acidă.
2º) (UFU) Care este pH-ul unei soluții de acid acetic 0,045 mol / L, presupunând K-ul său?eu = 1,.10-5? Date: log 2 = 0,3; log 3 = 0,48.
Date despre exerciții:
M = 0,045 mol / L
Keu = 1,8.10-5
log 2 = 0,3
log 3 = 0,48
Cum a furnizat exercițiul molaritatea (M) și constanta de ionizare (Keu),inițial, să determinăm gradul de ionizare al acidului menționat, deoarece concentrația de hidroniu (H3O+ sau H+) este întotdeauna rezultatul multiplicării dintre molaritate și gradul de ionizare. Curând:
Apoi, să calculăm cantitatea de hidroniu multiplicând molaritatea a acidului prin gradul de ionizare constatat:
[H3O+] = M.α
[H3O+] = 0,045.2.10-2
[H3O+] = 0,09.10-4
[H3O+] = 9.10-4 mol / L
În cele din urmă, punem valoarea concentrației de hidroniu în ecuația logaritmică a pH-ului:
pH = - log [H3O+]
pH = - log 9.10-4
pH = 4 - log 9
pH = 4-log 32
pH = 4 - 2. (jurnal 3)
pH = 4- (2.0.48)
pH = 4-0,96
pH = 3,04
Deoarece pH-ul este mai mic de 7, soluția este acidă.
3º)(Cefet-PR) A 45 OC, Kw-ul unei soluții neutre este egal cu 4,10-4. Deci, care este valoarea pH-ului acestei soluții la această temperatură? Date jurnal 2 = 0,3.
Cum vă spune exercițiul soluția neutru, curând [H3O+] este egal cu [OH-]:
În cele din urmă, punem valoarea concentrației de hidroniu în ecuația logaritmică a pH-ului:
pH = - log [H+]
pH = - log 2.10-7
pH = 7 - log 2
pH = 7-0,3
pH = 6,7
Deoarece pH-ul este de aproape 7, soluția este neutră (așa cum se indică în declarația exercițiului), deoarece temperatura este de 45 OÇ.
De mine. Diogo Lopes Dias
Doriți să faceți referire la acest text într-o școală sau într-o lucrare academică? Uite:
ZILE, Diogo Lopes. "Calcule care implică pH-ul soluțiilor"; Școala din Brazilia. Disponibil in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvendo-ph-solucoes.htm. Accesat la 28 iunie 2021.
Legea lui Ostwald, constanta de ionizare, concentratia molara, gradul de ionizare, electrolit slab, numarul de mol ionizat, Friedrich Wilhelm Ostwald, monoacizi, monobaze.
