Kw, pH, pOH: kavram, nasıl hesaplanır, alıştırmalar

bu iyonlaşma sabiti verir Su(Kw), Ö hidrojen potansiyeli(pH) bu hidroksilionik potansiyel (pOH) onlar ölçümler içeren hesaplamalar için önemlidir. kimyasal denge asidik ve bazik çözeltilerde ve ayrıca H iyonlarının konsantrasyonunun belirlenmesinde⁺ ve oh^-söz konusu çözümlerden.

Kw nedir?

Suyun iyonik ürünü veya Kw (bu wanlamına geliyor Su — su, İngilizce), temsil etmek için kullanılan sabittir suyun kendi kendine iyonlaşmasıyla oluşan denge. Çok küçük bir oranda bile su iyonlaşarak H iyonları üretir.⁺ ve oh^-, aşağıdaki kimyasal denkleme göre:

Denklemi analiz ettiğimizde, şunu fark ederiz ki, iyonlaşma saf su molekülünden bir H iyonu üretilir.⁺ ve bir OH iyonu^-, yani Bu iyonların konsantrasyonu her zaman aynı olacaktır.. İyonlaşma hızında artışa neden olan sıcaklıkta bir artış olduğunda bile, konsantrasyonlar aynı kalır.

Siz de okuyun:İyonlaşma enerjisi

Deneysel ölçümlere dayanarak, H iyonlarının konsantrasyonu hesaplandı⁺ ve oh^- (suyun kendi kendine iyonlaşmasından kaynaklanan) 25°C'de ve

instagram story viewer

1. 10^-7 mol/L. Yani, toplam 1 milyar su molekülünün, sadece iki iyonizasyona uğrar. Bu, saf suyun düşük bir iyonizasyon derecesine sahip olduğunu gösterir ve çok düşük iyonlaşmayı açıklar. Elektrik iletkenliği saf sudan.

Yukarıda gösterilenleri göz önünde bulundurarak yazabiliriz. ifade su dengesi sabiti:

Su İyonizasyon Sabiti (Kw) — Su iyonizasyon sabiti (K_w).

H iyon konsantrasyonu değerlerini kullanma⁺ ve oh^-25°C'de K değerini hesaplayabiliriz_w:

Daha önce de belirtildiği gibi, bu değer K_w artan sıcaklıkla değişir, aşağıdaki tabloda gösterildiği gibi:

(°C)	K_w
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

Bu konu hakkında daha fazla bilgi edinmek için metnimizi okuyun: İyonik su ürünü.

pH ve pOH nedir?

pH veya hidrojen iyonik potansiyel, bir maddenin asidik, bazik veya nötr olup olmadığını bir ölçek aracılığıyla belirler.

Kısaltma pH anlamına geliyor hidrojen potansiyeli ve Danimarkalı biyokimyacı tarafından yaratıldı soren sorensenile çalışmayı kolaylaştırmak için 1909'da hidrojen iyonu konsantrasyonları [H⁺], genellikle ondalık sayılarla ifade edilir. Bu konu hakkında daha fazla bilgi edinmek için metnimizi okuyun: pH nedir?

Bu tür notasyon H iyon içeriğini gösterir⁺ çözümde mevcut ve matematiksel ifade ile tanımlanır:

Benzer şekilde, tanımlayabiliriz pOH veya bize söyleyen hidroksilionik potansiyel OH iyon içeriği^-çözümde mevcut. Matematiksel ifadesi şudur:

Sulu bir çözeltide her zaman H iyonları olacaktır.⁺ ve oh^- (suyun maruz kaldığı iyonlaşma nedeniyle) bir çözeltiyi karakterize etmek için kullanılacaktır. asidik veya temel. Daha fazla H iyonu⁺ çözeltide varsa, daha asidik olacaktır. Sonuç olarak, OH iyonlarının varlığı^- çözümde daha temel hale getirecek. Bu iyonların miktarında bir denge varsa, çözelti şu şekilde sınıflandırılacaktır: nötr.

PH cetveli

pH skalası 0 ile 14 arasında değişen değerlerle görüntülenir (değerler 25°C'de ölçülür). Aşağıdaki resimdeki pH ölçeğine bakın:

pH ne kadar düşükseçözümün,asiditesi daha fazladır, ve ölçeğin sonuna, yani 14'e ne kadar yakınsa, temel karakteri o kadar büyük olacaktır. Örneğin, limon suyunun pH'ı 2 iken, ağartıcıların pH'ı 12'dir.

pH ve pOH nasıl hesaplanır

bilmek iyon konsantrasyonu, yapabiliriz değerleri hesapla çözeltilerin pH ve pOH değerlerini ve potansiyel değerleri bilerek, çözeltilerdeki iyon konsantrasyonu. Bu amaçla aşağıdaki ifadeler kullanılır:

Örneklere geçelim:

örnek 1

[H olan bir çözeltinin pH'ını bilmek istiyorsak⁺] = 0.001 mol/L, sadece daha önce sunulan formülü kullanın:

Örnek 2

Şimdi, OH konsantrasyonunun ne olduğunu bulmak için^- pOH = 5 olan bir çözelti için, aşağıdaki formüldeki değeri değiştirin:

Suyun iyonik dengesi için aynı potansiyel ölçeğini uygularsak, şunu elde ederiz:

Belirtildiği gibi, 25°C'de Kw = 10^-14. Bu nedenle:

Bununla, pH'ına göre bir çözeltinin pOH'sini hesaplayabiliriz. pH'ı 3 olan bir çözeltimiz varsa, pOH'si 11 olacaktır.

Daha fazlasını bilin: Nötr, asidik ve bazik ortam

çözülmüş alıştırmalar

Soru 1 (UEFS-BA) OH iyonlarının konsantrasyonu^–_(İşte) 25 °C'de belirli bir amonyum hidroksit çözeltisinde 1,10'a eşittir^–3 mol/L. Bu çözeltinin pOH'si:

a) 0

b) 1

c) 3

d) 11

e) 13

Çözüm: C harfi. Eğer [OH'ye sahipsek^–] = 10^–3 mol/L, yani pOH'niz 3'e eşit olacaktır.

Bak:

2. Soru (UEA-AM) Porto Seguro (BA) kentindeki bir maden suyu etiketinden elde edilen aşağıdaki bilgileri göz önünde bulundurun:

nitrat 1.45 mg/L
25°C'de pH 4.51

Bu maden suyu

a) asidik ve [H⁺] < [OH^–].

b) asidik ve [H⁺] > [OH^–].

c) nötr ve [H⁺] = [OH^–].

d) temel ve [H⁺] > [OH^–].

e) temel ve [H⁺] < [OH^–].

çözüm: B 'harfi. Etikette belirtilen maden suyunun pH'ı 7'den küçük olduğu için asidik bir çözelti olduğunu ve dolayısıyla H iyonlarının konsantrasyonunun arttığını söyleyebiliriz.⁺ OH'lerden daha büyük^-.

Soru 3 (UEA-AM) Laboratuvarda hızlı bir şekilde gaz halinde hidrojen üretmenin bir yolu, toz halindeki metalik çinkoyu 1.0 mol/L konsantrasyonda hidroklorik asit (HCl) ile reaksiyona sokmaktır:

Zn (s) + 2 HCl (sulu) _→ çinko₂ (sulu) + H₂ (g)

Hidroklorik asidin %100 iyonize olduğu ve çözeltinin 25°C'de olduğu göz önüne alındığında, metinde bahsedilen hidroklorik asit çözeltisinin pH'ının şu şekilde olduğunu söylemek doğrudur.

Çözüm:A harfi. Çözeltinin pH'ını metinde belirtilen HCl konsantrasyonunu kullanarak hesaplayabiliriz, çünkü %100 iyonize olduğundan, [H konsantrasyonu⁺] aynı olacaktır, çünkü her iyonize HCl molekülü için bir H iyonu⁺oluşturulacaktır. Bu nedenle:

Victor Ferreira tarafından
Kimya hocası