|
I voda disocira: H2O ⇋ H+ + oh
|
tarix | 31.10.2018 | ölçüsü | 2,19 Mb. | | #77582 |
|
i voda disocira: H2O ⇋ H+ + OH- i voda disocira: H2O ⇋ H+ + OH- (ispravnije je 2H2O ⇋ H3O+ + OH-) a kako je const. ( 55.5 mol/L) (ion-product for water) pH = -log i pOH = -log
u najčistijoj vodi: mol/L u najčistijoj vodi: mol/L tj. pH = pOH = 7 i pKw = pH + pOH = 14
Primjer 1 Primjer 1 Izračunajte koncentracije [H3O]+ i [OH]- iona u čistoj vodi na 25 i 100 °C. Budući da H3O+ i OH- ioni nastaju samo od disocijacije vode, njihove koncentracije moraju biti jednake: Uvrštavanjem u jednadžbu dobivamo: Pri 25°C: a pri 100 °C:
Tablica: UTJECAJ TEMPERATURE NA Kw
Primjer 2 Primjer 2 Izračunajte koncentraciju hidronijeva i hidroksidnog iona u 0.200 M vodenoj otopini NaOH. Natrijev hidroksid je jaki elektrolit, tako da će njegov doprinos koncentraciji hidroksidnog iona u otopini biti 0.200 mol/L. Kao i u primjeru 1, zbog disocijacije vode nastaje jednaka količina hidronijeva i hidroksidnog iona. gdje je koncentracija hidroksidnog iona, koja potječe od disocijacije otapala. Međutim koncentracije OH- i H3O+ od disocijacije vode zanemarivo su male u usporedbi sa 0.200, tako da se može pisati
Za izračunavanje koncentracije hidronijevog iona sada se možemo Za izračunavanje koncentracije hidronijevog iona sada se možemo koristiti jednadžbom Treba naglasiti da aproksimacija ne prouzrokuje znatnu pogrešku.
Primjer : Izračunati pH vrijednost 10-8 M HCl Primjer : Izračunati pH vrijednost 10-8 M HCl Kako je i kako je pa je te uvrštenjem i nakon uređivanja čije je riješenje pa je pOH = 7.022, a pH = 6.978
jaka kiselina HA: HA ⇋ H+ + A- jaka kiselina HA: HA ⇋ H+ + A- (dissociation constant)
Izračunaj pH otopine u koju smo dodali jednu kap 2M HCl u 100 mL Izračunaj pH otopine u koju smo dodali jednu kap 2M HCl u 100 mL vode? HCl je jaka kiselina (Ka=106 ) i, budući je jaka kiselina, možemo pretpostaviti da u vodi potpuno disocira HCl (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + Cl¯ (aq)
Koncentracija H3O+ iona u ravnoteži jednaka je početnoj koncentraciji Koncentracija H3O+ iona u ravnoteži jednaka je početnoj koncentraciji kiseline. Jedan mililitar sadrži oko 20 kapi, pa jedna kap 2M HCl ima volumen od 0.05 mL ili 5 x 10-5 L. Broj molova HCl koja je dodana u vodu možemo izračunati na sljedeći način Početna koncentracija HCl jednaka je broju molova HCl dodane u čašicu, podijeljen s volumenom vode u koju je HCl dodan.
Prema ovom računu, početna koncentracija HCl je 1x10-3 M. Ako Prema ovom računu, početna koncentracija HCl je 1x10-3 M. Ako pretpostavimo da kiselina potpuno disocira, koncentracija [H3O+] iona u ravnoteži je 1x10-3 M. pH = - log [H3O+] = - log [1·10-3] = -(-3) = 3 Otopina pripremljena dodavanjem jedne kapi 2M HCl u 100mL vode imat će pH=3 .
Stupanj disocijacije (degree of dissociation) Stupanj disocijacije (degree of dissociation) Slijedi i da je c0 = ukupan broj molova u otopini za jake kiseline/baze vrijedi c c0 1 Ka (Kb) npr.: Ka(HClO4) 109; Ka(H2SO4) 103; Ka(HCl) 106
Slaba kiselina HA: HA ⇋ H+ + A- Slaba kiselina HA: HA ⇋ H+ + A- Vidljivo je da je jer je
kako je pa slijedi: Odatle je za znatno manje od 1
Veza između i pa je odatle je za Ka 10-4 jer je pa je
HAc ⇋ H+ + Ac- i nakon uređivanja dobije se pa je pH = 2.826 Kako je Ka 10-4 može se koristiti i .... a pH je 2.824 (nema razlike !)
Slaba baza BOH: BOH ⇋ B+ + OH- Slaba baza BOH: BOH ⇋ B+ + OH- analogno kao za Ka: za znatno manje od 1 Kako je ; pa je za Kb 10-4
Primjer : Primjer : Izračunati pH vrijednost 0.01 M metilamina, CH3NH2, Kb = 4.18 x 10-4. CH3NH2 + H2O ⇋ CH3NH3+ + OH- Kb = [OH-][CH3NH3+]/[CH3NH2] = 4.18 x 10-4 Kako je [CH3NH2] = 0.01 - [CH3NH3+] i [CH3NH3+] = [OH-] Imamo [OH-]2/(0.01 - [OH-]) = 4.18 x 10-4 i nakon uređivanja [OH-]2 + 4.18 x 10-4[OH-] - 4.18 x 10-6 = 0 čije je riješenje [OH-] = 1.85 x 10-3, pOH = - log [OH-] = 2.73, a kako je pH + pOH = pKw = 14, pH = 14 - 2.73 = 11.27
ali primijenjujući ali primijenjujući pOH = - log [OH-] = 2.69, pa je pH = 14 - 2.69 = 11.31 (uočiti razliku !)
a) H2CO3 a) H2CO3 H2CO3 ⇋ H+ + HCO3- HCO3- ⇋ H+ + CO32-
Zadatak 1 Zadatak 1 Izračunajte koncentraciju iona u otopini karbonatne kiseline, ako je
Zadatak 2 Zadatak 2 Izračunajte koncentraciju S2- iona u zakiseljenoj otopini sumporovodika, sumporovodika jesu: K1 = 5.7 x 10-8 mol/L, K2 = 1 x 10-14 mol/L.
b) H3PO4 b) H3PO4 H3PO4 ⇋ H+ + H2PO4- H2PO4- ⇋ H+ + HPO42- HPO42- ⇋ H+ + PO43-
Zadatak 3 Zadatak 3 Kolike su vrijednosti c(H+) i pH otopine fosfatne kiseline kad je koncentracija c(H3PO4)uk= 0.08 mol/L?
Primjer 1 Primjer 1 Izračunajte pH 0.0012 M otopine Na2CO3.
Dostları ilə paylaş: |
|
|