Loading...
 

Skala kwasowości pH

Stężenia jonów \( [\ce{H^+}] \) i \( [\ce{OH^-}] \) są sobie równe tylko w czystej wodzie i wynoszą \( 10^{-7} \frac {mol}{dm^3} \). W roztworach kwasów, zasad, czy soli stężenia te są różne, ale zawsze zachowana jest stałość iloczynu jonowego wody. W celu wyrażenia kwasowości lub zasadowości roztworu używa się pojęcia pH (tzw. Współczynnik Sӧrensena).


\( \ce{pH} \) jest to wykładnik jonów wodorowych i jest równy ujemnemu logarytmowi dziesiętnemu ze stężenia jonów wodorowych.

\( \ce{pH} = \text{-log} [\ce{H^+}] \)


Gdy
\( \ce{pH} = 7 \) to roztwór jest obojętny
\( \ce{pH} > 7 \) to roztwór jest zasadowy
\( \ce{pH} < 7 \) to roztwór jest kwasowy.

W podobny sposób możemy zdefiniować \( \ce{pOH} \).


\( \ce{OH} \) jest to wykładnik jonów wodorotlenowych i jest równy ujemnemu logarytmowi dziesiętnemu ze stężenia jonów wodorotlenowych.

\( \ce{pOH} = \text{-log} [\ce{OH^-}] \)


Po zlogarytmowaniu iloczynu jonowego wody:

\( [\ce{H^+}][\ce{OH^-}] = 10^{-14} \)

Otrzymamy:

\( \text{-log} [\ce{H^+}] – \text{log} [\ce{OH^-}] = 14 \)

Suma wykładników jonów wodorowych i wodorotlenowych w roztworach wodnych zawsze wynosi 14.

\( \ce{pH} + \ce{pOH} = 14 \)


Obliczyć \( \ce{pH} \) 0,05 M roztworu \( \ce{H_2SO_4} \), przyjmując, że jest on całkowicie zdysocjowany na jony.


Rozwiązanie:

\( \ce{H_2SO_4} = \text{2}\ce{H^+} + \ce{SO_4^{2-}} \)


Jeżeli kwas jest całkowicie zdysocjowany na jony to jego \( \alpha = 1 \)
Stężenie jonów w elektrolicie wyrażone jest wzorem:

\( C_j = C_M · \alpha · n \)

Gdzie:
\( C_M \)– stężenie molowe elektrolitu
\( \alpha \) – stopień dysocjacji
\( n \) – liczba jonów danego rodzaju, która powstaje z jednej cząsteczki elektrolitu.
Zatem stężenie jonów wodorowych wynosi:

\( [\ce{H^+}] = 0,05 \frac {mol}{dm^3} · 1 · 2 = 10^{ -1} \frac {mol}{dm^3} \)

\( \ce{pH} = \text{-log} 10^{-1} = 1 \)

Odp. \( \ce{pH} \) tego roztworu wynosi 1.


Obliczyć \( \ce{pH} \) 0,025 M roztworu \( \ce{H_2CO_3} \), którego stopień dysocjacji wynosi 0,2.


Rozwiazanie:

\( \ce{H_2CO_3} = \text{2}\ce{H^+} + \ce{CO_3^{2-}} \)

\( [\ce{H^+}] = C_M · \alpha · n = 0,025 \frac {mol}{dm^3} · 0,2 · 2 = 0,001 \frac {mol}{dm^3} \)

\( \text{-log} [\ce{H^+}] = \text{-log} 10^{-3} = 3 \)

Odp. \( \ce{pH} \) tego roztworu wynosi 3.


Obliczyć \( \ce{pH} \) 0,1 M roztworu \( \ce{NH_4OH} \), dla którego stopień dysocjacji wynosi \( 1\% \).


Rozwiązanie:

\( \ce{NH_4OH} = \ce{NH_4^ +} + \ce{OH^-} \)


\( [\ce{OH^-}] = C_M · \alpha · n = 0.1 \frac {mol}{dm^3} · 0,01 · 1 = 0,001 \frac {mol}{dm^3} \)

\( \ce{pOH} = \text{-log} [\ce{OH^-}] = \text{-log} 10^{-3} = 3 \)

\( \ce{pH} = 14 - \ce{pOH} = 14 - 3 = 11 \)

Odp. \( \ce{pH} \) tego roztworu wynosi 11.


Ostatnio zmieniona Czwartek 29 z Kwiecień, 2021 11:40:29 UTC Autor: Maria Starowicz
Zaloguj się/Zarejestruj w OPEN AGH e-podręczniki
Czy masz już hasło?

Hasło powinno mieć przynajmniej 8 znaków, litery i cyfry oraz co najmniej jeden znak specjalny.

Przypominanie hasła

Wprowadź swój adres e-mail, abyśmy mogli przesłać Ci informację o nowym haśle.
Dziękujemy za rejestrację!
Na wskazany w rejestracji adres został wysłany e-mail z linkiem aktywacyjnym.
Wprowadzone hasło/login są błędne.