Pojem in določanje pH in pOH

pH predstavlja vodikov ionski potencial, pOH pa hidroksi ionski potencial raztopin.

To so logaritemske lestvice, ki se uporabljajo za merjenje kislega in bazičnega značaja vzorca.

Vrednosti, ki jih sestavljajo, se gibljejo od 0 do 14 in so bile pridobljene iz ionske bilance vode.

Nevtralna raztopina ima pH 7. Vrednosti pod 7 razvrščajo raztopine kot kisle, po 7 pa so osnovne.

Z vrednostjo pH je mogoče najti ustrezno na lestvici pOH, samo tako, da odštejemo.

Jonska bilanca vode

Molekula vode ima sposobnost ionizacije v skladu z enačbo:

Tu imamo ionsko ravnovesje, ker je postopek reverzibilen in ioni se lahko tudi združijo in znova tvorijo molekulo vode.

Drug način za prikaz ravnovesja, ki se pojavi, je s pomočjo avtoionizacija.

Molekula vode ustvarja hidronijeve ione (H₃O⁺) in hidroksil (OH^-) z motenjem druge molekule.

Jonski produkt vode (K_w)

Konstanta za ionsko ravnovesje vode je:

Ker je voda čista tekočina, je njena koncentracija enaka 1 in ne vpliva na konstantno vrednost. Zato izraz postane:

O ionski produkt Voda é .

Ta izraz prejme simbol K_w (W izhaja iz angleške besede water - vode) in se podobno kot ravnotežna konstanta spreminja s temperaturo.

Vir: K. W. Whitten in sod. Splošna kemija. 6. izd. Orlando, Saunders, 2000. P. 755.

Določanje pH in pOH

Pri temperaturi 25 ° C je ionski produkt vode:

Pri ionizaciji čiste vode 1 mol H₃O⁺ nastane z 1 molom OH^- .

Kmalu,

Ker so te vrednosti izredno nizke, smo se odločili, da uporabimo vrednosti kologaritmov, ki ustrezajo logaritmu z zamenjanim predznakom.

Z uporabo kologaritma na ionski produkt vode moramo:

Opazimo lahko, da: če poznamo pH raztopine, lahko vrednost pOH poiščemo tako, da prvo vrednost odštejemo od 14.

Kislost in bazičnost raztopin

Nevtralna raztopina: koncentracija hidronijevih ionov je enaka koncentraciji hidroksilnih ionov.

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

Primer: čista voda.

raztopina kisline: koncentracija hidronijevih ionov je večja od koncentracije hidroksilnih ionov.

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

Primer: soda, limona in paradižnik.

osnovna rešitev: koncentracija hidroksilnih kislin je večja od koncentracije hidronijevih ionov.

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

Primer: jajce, milo in belilo.

Izračun pH

Koncept hidrogenega potenciala je ustvaril danski kemik Peter Lauritz Sorensen (1868-1939), da izrazi kislost raztopine s koncentracijo H⁺.

Glej spodnjo tabelo, ki prikazuje ionizacijo a kislina:

Začetna molarnost	0,020	0	0
ionizacija	0,001	0,001	0,001
Molarnost v ravnovesju	0,019	0,001	0,001

V primeru imamo, da je koncentracija ionov H⁺ é 0,001. Zato je pH raztopine:

[H⁺] = 0,001 = 10^-3

pH = - log 10^-3 = 3

Ker je pH raztopine manjši od 7, je ta raztopina kisla.

Povzetek o pH in pOH

Definicije	pH: vodikov ionski potencial raztopine.
pOH: hidroksilni potencial raztopine.
splošna formula	pH + pOH = 14
Rešitve	Nevtralno	pH = pOH = 7
kislo	pH pOH> 7
osnove	pOH pH> 7
Izračun pH	pH = - log [H^+]
Izračun pOH	pOH = -log [OH^-]

Vaje na pH in pOH

1. (FMTM) pH želodčnega soka, vodne raztopine klorovodikove kisline (HCℓ), je približno 2. Zato je masa HCℓ, ki obstaja v vsakem litru želodčnega soka, v gramih

Podatki: Molske mase (g / mol) H = 1, Cℓ = 35,5

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

Glejte Odgovor

Pravilna alternativa: b) 3,65 · 10^-1.

1. korak: izračunajte koncentracijo ionov H⁺.

2. korak: izračunamo molsko maso HCl.

3. korak: izračunajte maso klorovodikove kisline v vsakem litru želodčnega soka.

2. (UEMG) Številna čistilna sredstva vsebujejo amoniak. Oznaka enega od teh izdelkov označuje pH = 11. To pomeni, da so koncentracije hidroksonijevih kationov in hidroksilnih anionov v tem izdelku:

do 1. 10^-3 in 1. 10^-11
b) 1. 10^-11 in 1. 10^-7
c) 1. 10^-11 in 1. 10^-3
d) 1. 10^-11 in 1. 10^-11

Glejte Odgovor

Pravilna alternativa: c) 1. 10^-11 in 1. 10^-3.

a) NAPAK. Te koncentracije ustrezajo raztopini pH = 3.

b) NAPAK. Čeprav je koncentracija H⁺ kažejo, da je pH raztopine 11, koncentracija ionov OH^- je napačno, saj bi moralo biti 3, saj je: pOH = 14 - pH.

c) PRAVILNO. pH = 11 in pOH = 3, saj je pH + pOH = 14.

d) NAPAK. Čeprav je koncentracija H⁺ kažejo, da je pH raztopine 11, koncentracija ionov OH^- je napačno, saj bi moralo biti 3, saj je: pOH = 14 - pH.

3. (UFRGS) Katera od naslednjih vodnih raztopin ima najvišji pH?

a) 0,1 mol / l NaOH
b) NaCl 0,5 mol / l
c) H₂SAMO₄ 1,0 mol / l
d) 1,0 mol / l HCl
e) 0,2 mol / L KOH

Glejte Odgovor

Pravilna alternativa: e) KOH 0,2 mol / l.

a) NAPAK. Raztopina je osnovna, saj je njen pH večji od 7, vendar nima višjega pH od drugih.

b) NAPAK. NaCl je sol, saj je produkt močne kislinske in bazne reakcije. Zato je njen pH nevtralen.

c) NAPAK. Žveplova kislina je močna kislina, zato je njen pH nizek.

d) NAPAK. Klorovodikova kislina je močna kislina, zato je njen pH nizek.

e) PRAVILNO. Raztopina je osnovna, saj je njen pH večji od 7.

Za več vprašanj s komentarjem ločljivosti obvezno preverite:Vaje na pH in pOH.