Zawartość
Stężenie jonów wodorowych w roztworze wynika z dodania kwasu. Silne kwasy dają wyższe stężenie jonów wodorowych niż słabe kwasy, i możliwe jest obliczenie uzyskanego stężenia jonów wodorowych na podstawie znajomości pH lub na podstawie mocy kwasu w roztworze. Rozwiązanie o znanym pH jest łatwiejsze niż rozwiązanie ze stałej dysocjacji kwasu i początkowego stężenia.
Rozwiązywanie ze znanym pH lub pOH
Sprawdź, czy podane informacje zawierają pH lub pOH roztworu.
Obliczyć stężenie jonów wodoru, przyjmując 10 do potęgi ujemnego pH. Na przykład dla roztworu o pH 6,5 stężenie jonów wodoru wynosi 1 * 10 ^ -6,5, co równa się 3,16 * 10 ^ -7. Naukowcy zdefiniowali pH jako logarytmiczny skrót dla stężenia jonów wodorowych. Oznacza to, że pH jest równe logarytmowi ujemnemu stężenia jonów wodoru.
Odejmij pOH od 14 (pH i pOH zawsze sumują się do 14), aby osiągnąć pH, jeśli napotkasz tylko liczbę pOH, a następnie wykonaj powyższe obliczenia, ponieważ pOH jest logarytmem ujemnym stężenia jonów OH w roztworze .
Rozwiązywanie ze stałej dysocjacji kwasu (Ka) i ilości
W razie potrzeby przelicz z gramów na mole, stosując masę molową kwasu. Clackamas Community College oferuje świetny samouczek, jak to zrobić (zobacz Zasoby). Każdy student chemii powinien upewnić się, że rozumie konwersje jednostek i konsekwentnie z nimi ćwiczy.
Znajdź stężenie molowe kwasu, obliczając mole podzielone na litry: na przykład 0,15 mola kwasu w 100 ml będzie równe 0,15 podzielone przez 0,100, co równa się 1,5 M roztworu.
Użyj pierwotnego stężenia kwasu jako stężenia jonów wodoru dla silnego kwasu w roztworze: cały kwas jonizuje się. Jedynymi silnymi kwasami są kwasy HCl (chlorowodorowy), HBr (bromowodorowy), HI (jodowodorowy), H2SO4 (siarkowy), HNO3 (azotowy) i HClO4 (nadchlorowy).
Użyj stałej dysocjacji kwasu i kalkulatora, aby znaleźć stężenie jonów wodoru dla słabego kwasu. Zapisz to równanie: Ka = (*) / gdzie stężenie kwasu w równowadze, stężenie jonów wodoru, stężenie sprzężonej zasady lub anionu, które będzie równe, a Ka to stała dysocjacji kwasu .
Podaj znaną wartość Ka. Równanie wygląda zatem następująco: Ka = x ^ 2 / Teraz, ponieważ kwas dzieli się na jony, stężenie molowe każdego jonu w równowadze jest równe tej samej ilości brakującej w oryginalnym kwasie. Tak więc to równanie wynosi: Ka = x ^ 2 / (stężenie pierwotne minus x).
Przekształć to w równanie kwadratowe: X ^ 2 + Ka x - (pierwotne stężenie * Ka) = 0 Użyj wzoru kwadratowego, aby rozwiązać ostateczną wartość x.