O pH roztoku označuje obsah (meranie) hydróniových iónov (H3O+) prítomný v strede. Tento obsah určuje, či má analyzovaný roztok kyslý, zásaditý alebo neutrálny charakter.
Pozorovanie: Je pozoruhodné, že obsah hydrónia (H3O+ alebo H+) je možné získať jednoducho v laboratóriu pomocou pH indikátorových pások - ktoré však nemajú veľkú presnosť v opatrení - alebo pomocou zariadenia nazývaného Peagometer, ktoré má naopak veľkú presnosť pri meraní pH Riešenie.
Krokomer alebo potenciometer na meranie pH roztoku
Vykonať výpočty zahŕňajúce pH riešenia môžeme použiť nasledujúcu logaritmickú rovnicu:
pH = - log [H3O+]
alebo
pH = - log [H+]
DÔLEŽITÉ: Pri výpočtoch týkajúcich sa pH roztoku vždy používame základný 10 logaritmus.
Myšlienková mapa: Výpočet PH riešení
* Ak si chcete stiahnuť myšlienkovú mapu v PDF, Kliknite tu!
Z vyššie uvedenej logaritmickej rovnice môžeme ešte použiť nasledujúce zjednodušenie (získané použitím logaritmickej funkcie) tejto rovnice:
[H3O+] = 10-pH
Pozorovanie: Vyššie uvedený zjednodušený výraz je možné použiť, iba ak je hodnota pH celé číslo; inak sa musí použiť logaritmická funkcia.
Je dôležité zdôrazniť, že výpočty týkajúce sa pH roztoku vždy súvisia s pOH (hydroxyliontový potenciál / OH-), pretože obidve potencie sú založené na samoionizácii vody (K.w = 10-14, jav, pri ktorom voda produkuje toľko H+ koľko oh-) a Ostwaldov zákon riedenia (čím zriedenejší roztok, tým väčšie množstvo H katiónov+ ). Takto:
o autoionizácia vody:
Kw = [H+]. [oh-], takže pH + pOH = 14
zákon z Ostwaldovo zriedenie(Prostredníctvom neho môžeme zistiť, koľko určitého materiálu ionizuje alebo disociuje vo vode):
Ki = M.α2
Ki = ionizačná konštanta látky vo vodnom prostredí;
M = molarita alebo molárna koncentrácia látky vo vodnom prostredí;
α2 = stupeň ionizácie alebo disociácie materiálu v médiu.
Klasifikácia roztoku ako kyslého, zásaditého alebo neutrálneho bude mať nasledujúce kritériá (25 OÇ):
-
jeden riešenie bude neutrálne keď koncentrácia H+ sa rovná koncentrácii OH- alebo majú pH rovné 7.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
[H+] = [OH-]
jeden roztok bude kyslý keď koncentrácia H+ je vyššia ako koncentrácia OH- alebo je pH medzi 0 a 7.
[H+]> [OH-]
jeden riešenie bude základné keď koncentrácia H+ je nižšia ako koncentrácia OH- alebo je pH medzi 7 a 14.
[H+] -]
Pozrite si niekoľko príkladov výpočtov týkajúcich sa pH roztokov:
1º)Vedieť, že koncentrácia hydrónia v káve sa rovná 1,10-5, aké bude pH prítomné v tomto roztoku?
ako cvičiť za predpokladu koncentrácie hydrónia na kávu, môžeme použite zjednodušený vzorec pH:
[H3O+] = 10-pH
1.10-5 = 10-pH
10-5 = 10-pH
-5 = -pH
pH = 5
Pretože pH je nižšie ako 7, je roztok kyslý.
2º) (UFU) Aká je hodnota pH 0,045 mol / l roztoku kyseliny octovej, za predpokladu jeho Ki = 1,.10-5? Údaje: log 2 = 0,3; log 3 = 0,48.
Údaje o cvičení:
M = 0,045 mol / l
Ki = 1,8.10-5
log 2 = 0,3
log 3 = 0,48
Ako cvičenie poskytlo molarita (M) a ionizačná konštanta (K.i),spočiatku určme stupeň ionizácie spomínanej kyseliny, pretože koncentrácia hydrónia (H3O+ alebo H+) je vždy výsledkom násobenia medzi molaritou a stupňom ionizácie. Čoskoro:
Ďalej vypočítajme množstvo hydrónia znásobujúce molaritu kyseliny podľa zisteného stupňa ionizácie:
[H3O+] = M.α
[H3O+] = 0,045.2.10-2
[H3O+] = 0,09.10-4
[H3O+] = 9.10-4 mol / l
Nakoniec dáme hodnota koncentrácie hydrónia v logaritmickej rovnici pH:
pH = - log [H3O+]
pH = - log 9,10-4
pH = 4 - log 9
pH = 4-log 32
pH = 4 - 2. (denník 3)
pH = 4 (2,0,48)
pH = 4-0,96
pH = 3,04
Pretože pH je nižšie ako 7, je roztok kyslý.
3º)(Cefet-PR) A 45 OC, Kw neutrálneho roztoku sa rovná 4,10-4. Aká je teda hodnota pH tohto roztoku pri tejto teplote? Záznam 2 údajov = 0,3.
Ako vám cvičenie hovorí, že riešenie je neutrálny, čoskoro [H3O+] sa rovná [OH-]:
Nakoniec dáme hodnota koncentrácie hydrónia v logaritmickej rovnici pH:
pH = - log [H+]
pH = - log 2,10-7
pH = 7 - log 2
pH = 7-0,3
pH = 6,7
Pretože pH je takmer 7, je roztok neutrálny (ako je uvedené vo vyhlásení o cvičení), pretože teplota je 45 OÇ.
Podľa mňa. Diogo Lopes Dias
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
DNI, Diogo Lopes. „Výpočty zahŕňajúce pH roztokov“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvendo-ph-solucoes.htm. Prístup k 28. júnu 2021.
Ostwaldov zákon, ionizačná konštanta, molárna koncentrácia, stupeň ionizácie, slabý elektrolyt, počet mol ionizovaných, Friedrich Wilhelm Ostwald, monokyseliny, monobázy.
