THE константа ионизации дает Воды(КВт), О водородный потенциал(pH) это гидроксилионный потенциал (рОН) они есть меры важно для расчетов с участием химический баланс в кислых и основных растворах, а также при определении концентрации ионов H+ и ох- рассматриваемых решений.
Что такое кВт?
Ионный продукт воды, или кВт (это шсредства вода - вода, на английском языке), это константа, используемая для обозначения баланс, создаваемый самоионизацией воды. Даже при очень небольшой скорости вода ионизируется, образуя ионы H.+ и ох-, согласно следующему химическому уравнению:
Анализируя уравнение, мы понимаем, что когда ионизация из молекулы чистой воды образуется ион H.+ и ион ОН-, это концентрация этих ионов всегда будет одинаковой. Даже при повышении температуры, вызывающем увеличение скорости ионизации, концентрации остаются прежними.
Читайте тоже:Энергия ионизации
На основании экспериментальных измерений рассчитана концентрация ионов H.+ и ох- (в результате самоионизации воды) при 25 ° C и значении
1. 10-7 Молл. Это, из 1 миллиарда молекул воды, Только два подвергаются ионизации. Это показывает, что чистая вода имеет низкую степень ионизации и объясняет очень низкий Электропроводность чистой воды.Учитывая то, что было показано выше, мы можем написать выражение постоянной водного баланса:
Использование значений концентрации ионов H+ и ох- при 25 ° C можно рассчитать значение Kw:
Как указывалось ранее, это значение Kш меняется с повышением температуры, как показано в таблице ниже:
Т (° C) |
Kш |
10 |
0,29. 10-14 |
20 |
0,68. 10-14 |
25 |
1,00. 10-14 |
30 |
1,47. 10-14 |
40 |
2,92. 10-14 |
60 |
9,40. 10-14 |
Чтобы узнать больше об этой теме, прочтите наш текст: Ионный водный продукт.
Что такое pH и pOH?
аббревиатура pH средства водородный потенциал и был создан датским биохимиком Сорен Соренсенв 1909 г., чтобы облегчить работу с концентрации ионов водорода [ЧАС+], которые обычно выражаются десятичными числами. Чтобы узнать больше по этой теме, прочтите наш текст: Что такое pH?
Такая нотация указывает на содержание ионов H+ присутствует в растворе и определяется математическим выражением:
Аналогичным образом мы можем определить pOH или гидроксилионный потенциал, который говорит нам Содержание ионов ОН- присутствует в растворе. Его математическое выражение:
В водном растворе всегда будут ионы H+ и ох- (из-за ионизации воды), который будет использоваться для характеристики раствора в кислый или же базовый. Чем больше ионов H+ есть в растворе, тем он будет более кислым. Следовательно, присутствие ионов ОН- в решении сделает его более простым. Если существует равновесие в количестве этих ионов, раствор будет классифицирован как нейтральный.
шкала pH
Шкала pH отображается со значениями от 0 до 14 (значения измерены при 25 ° C). См. Шкалу pH на изображении ниже:
Чем ниже pHраствора,выше его кислотность, и чем ближе к концу шкалы, то есть ближе к 14, тем больше будет ее основной характер. Например, лимонный сок имеет pH 2, тогда как pH отбеливателя равен 12.
Как рассчитать pH и pOH
зная концентрация ионов, мы можем рассчитать значения pH и pOH растворов, и, зная потенциальные значения, рассчитываем концентрация ионов в растворах. Для этого используются следующие выражения:
Перейдем к примерам:
Пример 1
Если мы хотим узнать pH раствора с [H+] = 0,001 моль / л, просто воспользуйтесь ранее представленной формулой:
Пример 2
Теперь, чтобы узнать, какова концентрация OH- раствора с pOH = 5, просто замените значение в следующей формуле:
Если мы применим ту же шкалу потенциалов для ионного баланса воды, мы получим:
Как указано, при 25 ° C Kw = 10-14. Следовательно:
Таким образом, мы можем рассчитать pOH раствора на основе его pH. Если у нас есть раствор с pH 3, то его pOH будет 11.
Узнать больше: Нейтральные, кислые и щелочные среды
решенные упражнения
Вопрос 1 (UEFS-BA) Концентрация ионов ОН–(здесь) в данном растворе гидроксида аммония при 25 ° C равно 1,10–3 Молл. POH этого раствора:
а) 0
б) 1
в) 3
г) 11
д) 13
Разрешение: Буква c. Если у нас есть [OH–] = 10–3 моль / л, поэтому ваше pOH будет равно 3.
Посмотрите:
Вопрос 2 (UEA-AM) Рассмотрим следующую информацию, полученную на этикетке минеральной воды в городе Порто-Сегуро (BA):
нитрат 1,45 мг / л
pH при 25 ° C 4,51
Эта минеральная вода
а) кислый и имеет [H+] –].
б) кислый и имеет [H+]> [ОН–].
в) нейтральный и имеет [H+] = [ОН–].
г) основной и имеет [H+]> [ОН–].
д) основной и имеет [H+] –].
разрешение: Письмо B. Поскольку значение pH минеральной воды, указанное на этикетке, меньше 7, мы можем сказать, что это кислый раствор и, следовательно, концентрация ионов H+ больше, чем у ОН-.
Вопрос 3 (UEA-AM) Один из способов быстрого получения газообразного водорода в лаборатории - это реакция порошкообразного металлического цинка с соляной кислотой (HCl) в концентрации 1,0 моль / л:
Zn (тв) + 2 HCl (водн.) → ZnCl2 (водн.) + H2 (грамм)
Принимая во внимание, что соляная кислота ионизирована на 100% и что раствор имеет температуру 25 ° C, правильно утверждать, что pH раствора соляной кислоты, упомянутого в тексте, составляет
- 0
- 1
- 3
- 13
- 14
Разрешение:Буква А. Мы можем рассчитать pH раствора, используя концентрацию HCl, указанную в тексте, поскольку, поскольку он на 100% ионизирован, концентрация [H+] будет таким же, потому что на каждую ионизированную молекулу HCl приходится один ион H+ будет сгенерирован. Следовательно:
Виктор Феррейра
Учитель химии
