пХ представља јонски потенцијал водоника, а пОХ је хидрокси јонски потенцијал раствора.
То су логаритамске скале које се користе за мерење киселог и основног карактера узорка.
Вредности које их сачињавају крећу се од 0 до 14 и добијене су из јонског биланса воде.
Неутрални раствор има пХ 7. Вредности испод 7 класификују решења као кисела, док су после 7 решења основна.
Помоћу пХ вредности могуће је пронаћи одговарајућу на скали пОХ, само одузимањем.
Јонски биланс воде
Молекул воде има способност јонизације према једначини:
Овде имамо јонску равнотежу, јер је процес реверзибилан и јони се такође могу спојити и поново формирати молекул воде.
Други начин да се покаже равнотежа која се јавља је путем аутојонизација.
Молекул воде је створио јоне хидронијума (Х3О.+) и хидроксил (ОХ-) кроз поремећај другог молекула.
Јонски производ воде (Кв)
Константа за јонски биланс воде је:
Како је вода чиста течност, њена концентрација се узима као 1 и не омета константну вредност. Стога израз постаје:
О. јонски производ од Вода é .
Овај израз добија симбол К.в (В потиче од енглеске речи ватер - воде) и попут константе равнотеже варира у зависности од температуре.
Одређивање пХ и пОХ
На температури од 25 ° Ц, јонски производ воде је:
У јонизацији чисте воде 1 мол Х.3О.+ настаје са 1 мол ОХ- .
Ускоро,
Како су ове вредности изузетно ниске, одлучено је да се користе вредности кологаритама, који одговарају логаритму са замењеним предзнаком.
Применом кологаритма на јонски производ воде морамо:
Можемо приметити да: ако знамо пХ раствора, вредност пОХ можемо пронаћи одузимањем прве вредности од 14.
Киселост и основност раствора
Неутрално решење: концентрација хидронијумових јона је једнака концентрацији хидроксила.
| [Х3О.+] = 1,0. 10-7 мол / Л. | пХ = 7 |
| [ох-] = 1,0. 10-7 мол / Л. | пОХ = 7 |
Пример: чиста вода.
кисели раствор: концентрација хидронијумових јона је већа од концентрације хидроксила.
| [Х3О.+] |
пХ |
| [ох-] |
пОХ |
Пример: сода, лимун и парадајз.
основно решење: концентрација хидроксила је већа од концентрације хидронијумових јона.
| [Х3О.+] |
пХ |
| [ох-] |
пОХ |
Пример: јаје, сапун и белило.
израчунавање пХ
Концепт хидрогених потенцијала створио је дански хемичар Петер Лауритз Соренсен (1868-1939) да би изразио киселост раствора кроз концентрацију Х+.
Погледајте доњу табелу која показује јонизацију а киселина:
| Почетни моларитет | 0,020 | 0 | 0 |
| јонизација | 0,001 | 0,001 | 0,001 |
| Моларност у равнотежи | 0,019 | 0,001 | 0,001 |
У примеру имамо да је концентрација Х јона+ é 0,001. Стога је пХ раствора:
[Х+] = 0,001 = 10-3
пХ = - лог 10-3 = 3
Како је пХ раствора мањи од 7, овај раствор је кисео.
Резиме о пХ и пОХ
| Дефиниције | пХ: водоник-јонски потенцијал раствора. | |
|---|---|---|
| пОХ: хидроксилиони потенцијал раствора. | ||
| општа формула | пХ + пОХ = 14 | |
| Решења | Неутрално | пХ = пОХ = 7 |
| кисела |
пХ пОХ> 7 |
|
| основе |
пОХ пХ> 7 |
|
| израчунавање пХ | пХ = - лог [Х+] | |
| Прорачун пОХ | пОХ = -лог [ОХ-] |
Вежбе на пХ и пОХ
1. (ФМТМ) пХ желучаног сока, воденог раствора хлороводоничне киселине (ХЦℓ), је приближно 2. Према томе, маса ХЦℓ која постоји у сваком литру желучаног сока у грамима је
Подаци: Моларне масе (г / мол) Х = 1, Цℓ = 35,5
а) 7,3 · 10-2
б) 3,65 · 10-1
ц) 10-2
д) 2
е) 10
Тачна алтернатива: б) 3,65 · 10-1.
1. корак: израчунати концентрацију Х јона+.
2. корак: израчунати моларну масу ХЦл.
3. корак: израчунајте масу хлороводоничне киселине у сваком литру желучаног сока.
2. (УЕМГ) Неколико производа за чишћење има у саставу амонијак. Ознака једног од ових производа означава пХ = 11. То значи да су концентрације хидроксонијумових катјона и хидроксил аниона у овом производу:
до 1. 10-3 и 1. 10-11
б) 1. 10-11 и 1. 10-7
ц) 1. 10-11 и 1. 10-3
д) 1. 10-11 и 1. 10-11
Тачна алтернатива: ц) 1. 10-11 и 1. 10-3.
а) ПОГРЕШНО. Ове концентрације одговарају раствору пХ = 3.
б) ПОГРЕШНО. Иако је концентрација Х.+ указују да је пХ раствора 11, концентрација ОХ јона- је погрешно, јер би требало да буде 3, јер је: пОХ = 14 - пХ.
в) ТАЧНО. пХ = 11 и пОХ = 3, пошто је пХ + пОХ = 14.
г) ПОГРЕШНО. Иако је концентрација Х.+ указују да је пХ раствора 11, концентрација ОХ јона- је погрешно, јер би требало да буде 3, јер је: пОХ = 14 - пХ.
а) 0,1 мол / Л НаОХ
б) НаЦл 0,5 мол / л
ц) Х.2САМО4 1,0 мол / л
г) 1,0 мол / Л ХЦл
е) 0,2 мол / Л КОХ
Тачна алтернатива: е) КОХ 0,2 мол / л.
а) ПОГРЕШНО. Раствор је основни јер је његов пХ већи од 7, али нема виши пХ од алтернативних.
б) ПОГРЕШНО. НаЦл је сол, јер је производ јаке киселинске и базне реакције. Стога је његов пХ неутралан.
в) ПОГРЕШНО. Сумпорна киселина је јака киселина, па је њен пХ низак.
г) ПОГРЕШНО. Хлороводонична киселина је јака киселина, па је њен пХ низак.
е) ТАЧНО. Раствор је основни јер је његов пХ већи од 7.
