O pH av en lösning anger innehållet (mätningen) av hydroniumjoner (H3O+) närvarande i mitten. Detta innehåll avgör om den analyserade lösningen har en sur, basisk eller neutral karaktär.
Observation: Det är anmärkningsvärt att hydroniumhalten (H3O+ eller H+) kan förvärvas helt enkelt i laboratoriet med pH-indikatorband - som dock inte har stor noggrannhet i måttet - eller med hjälp av utrustning som kallas en peagometer, som tvärtom har stor noggrannhet vid mätning av pH i en lösning.
Stegräknare eller potentiometer för att mäta pH i en lösning
Att genomföra beräkningar som involverar pH av en lösning kan vi använda följande logaritmiska ekvation:
pH = - log [H3O+]
eller
pH = - log [H+]
VIKTIG: I beräkningar som involverar pH i en lösning använder vi alltid bas 10-logaritmen.
Mind Map: Beräkning av PH av lösningar
* För att ladda ner mind map i PDF, Klicka här!
Från den logaritmiska ekvationen ovan kan vi fortfarande använda följande förenkling (erhållen genom att använda en logaritmisk funktion) av denna ekvation:
[H3O+] = 10-pH
Observation: Det förenklade uttrycket ovan kan endast användas om pH-värdet är heltal; annars måste den logaritmiska funktionen användas.
Det är viktigt att betona att beräkningarna som involverar pH i en lösning alltid är relaterade till pOH (hydroxyljonisk potential / OH-), eftersom båda styrkorna är baserade på självjonisering av vatten (Kw = 10-14, ett fenomen där vatten producerar så mycket H+ hur mycket oh-) och Ostwalds lag för utspädning (ju mer utspädd en lösning, desto större mängd H-katjoner+ ). Således:
handla om vatten autojonisering:
Kw = [H+]. [åh-], så pH + pOH = 14
lag av Ostwald-utspädning(Genom det kan vi veta hur mycket ett visst material joniserar eller dissocierar i vatten):
Ki = M.α2
Ki = joniseringskonstant för ett ämne i ett vattenhaltigt medium;
M = molaritet eller molär koncentration av ämnet i det vattenhaltiga mediet;
α2 = grad av jonisering eller dissociation av materialet i mediet.
Klassificeringen av en lösning som sur, basisk eller neutral kommer att ha följande kriterier (a 25 OÇ):
-
ett lösningen kommer att vara neutral när koncentrationen av H+ är lika med koncentrationen av OH- eller ha ett pH lika med 7.
Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)
[H+] = [OH-]
ett lösningen är sur när koncentrationen av H+ är större än OH-koncentrationen- eller pH är mellan 0 och 7.
[H+]> [OH-]
ett lösningen kommer att vara grundläggande när koncentrationen av H+ är mindre än OH-koncentrationen- eller pH är mellan 7 och 14.
[H+] -]
Se några exempel på beräkningar som involverar pH i lösningar:
1º)Att veta att koncentrationen av hydronium i ett kaffe är lika med 1,10-5, vad blir pH-värdet i denna lösning?
hur man tränar tillhandahöll hydroniumkoncentrationen för kaffe kan vi använd den förenklade pH-formeln:
[H3O+] = 10-pH
1.10-5 = 10-pH
10-5 = 10-pH
-5 = -pH
pH = 5
Eftersom pH är mindre än 7 är lösningen sur.
2º) (UFU) Vad är pH-värdet för en 0,045 mol / L ättiksyra-lösning, förutsatt att den är Ki = 1,.10-5? Data: log 2 = 0,3; logg 3 = 0,48.
Träningsdata:
M = 0,045 mol / L
Ki = 1,8.10-5
log 2 = 0,3
logg 3 = 0,48
Hur övningen gav molaritet (M) och joniseringskonstanten (Ki),Låt oss inledningsvis bestämma graden av jonisering av nämnda syra, eftersom koncentrationen av hydronium (H3O+ eller H+) är alltid resultatet av multiplikationen mellan molariteten och graden av jonisering. Snart:
Låt oss sedan beräkna mängden hydronium som multiplicerar molariteten syran med den joniseringsgrad som hittats:
[H3O+] = M.α
[H3O+] = 0,045.2.10-2
[H3O+] = 0,09.10-4
[H3O+] = 9.10-4 mol / L.
Slutligen sätter vi hydroniumkoncentrationsvärde i den logaritmiska pH-ekvationen:
pH = - log [H3O+]
pH = - log 9.10-4
pH = 4 - log 9
pH = 4-log 32
pH = 4 - 2. (logg 3)
pH = 4- (2,0,48)
pH = 4-0,96
pH = 3,04
Eftersom pH är mindre än 7 är lösningen sur.
3º)(Cefet-PR) A 45 OC, är Kw för en neutral lösning lika med 4.10-4. Så vad är pH-värdet för denna lösning vid denna temperatur? Log 2-data = 0,3.
Hur övningen säger att lösningen är neutralsnart [H3O+] är lika med [OH-]:
Slutligen sätter vi hydroniumkoncentrationsvärde i den logaritmiska pH-ekvationen:
pH = - log [H+]
pH = - log 2,10-7
pH = 7 - log 2
pH = 7-0,3
pH = 6,7
Eftersom pH är nästan 7 är lösningen neutral (som anges i träningsuttalandet) eftersom temperaturen är 45 OÇ.
Av mig Diogo Lopes Dias
Vill du hänvisa till texten i en skola eller ett akademiskt arbete? Se:
DAGAR, Diogo Lopes. "Beräkningar som involverar pH i lösningar" Brasilien skola. Tillgänglig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvendo-ph-solucoes.htm. Åtkomst den 28 juni 2021.
Ostwalds lag, joniseringskonstant, molkoncentration, joniseringsgrad, svag elektrolyt, antal moljoniserade, Friedrich Wilhelm Ostwald, monosyror, monobaser.
