Περιεχόμενο
Μια συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου σε ένα διάλυμα προκύπτει από την προσθήκη ενός οξέος. Τα ισχυρά οξέα δίδουν υψηλότερη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου από τα ασθενή οξέα και είναι δυνατόν να υπολογιστεί η προκύπτουσα συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου είτε από την γνώση του ρΗ είτε από την γνώση της ισχύος του οξέος σε ένα διάλυμα. Η επίλυση με ένα γνωστό ρΗ είναι ευκολότερη από την επίλυση από τη σταθερά όξινης διάστασης και την αρχική συγκέντρωση.
Επίλυση με γνωστό ρΗ ή pOH
Ελέγξτε εάν οι παρεχόμενες πληροφορίες περιέχουν το ρΗ ή το pOH του διαλύματος.
Υπολογίστε τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου λαμβάνοντας 10 έως την ισχύ του αρνητικού ρΗ. Για παράδειγμα, για ένα διάλυμα ρΗ 6,5, η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου θα ήταν 1 * 10 ^ -6,5, η οποία ισούται με 3,16 * 10 ^ -7. Οι επιστήμονες έχουν καθορίσει το ρΗ ως λογαριθμική συντόμευση για τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου. Αυτό σημαίνει ότι το ρΗ ισούται με τον αρνητικό λογάριθμο της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου.
Αφαιρούμε το ρΗΗ από το 14 (ρΗ και ρΟΗ πάντοτε μέχρι 14) για να φθάσουμε στο ρΗ, αν αντιμετωπίσουμε μόνο έναν αριθμό ρΟΗ, τότε συμπληρώστε τον παραπάνω υπολογισμό, αφού ο ρΟΗ είναι ο αρνητικός λογάριθμος της συγκέντρωσης ιόντος ΟΗ σε ένα διάλυμα .
Επίλυση από τη σταθερά διαχωρισμού οξέων (Ka) και το ποσό
Μεταφράστε από γραμμάρια σε γραμμομόρια, εάν είναι απαραίτητο, χρησιμοποιώντας τη μοριακή μάζα του οξέος. Το Clackamas Community College προσφέρει ένα σπουδαίο φροντιστήριο για το πώς να το κάνετε αυτό (βλ. Πόρων). Κάθε φοιτητής χημείας θα πρέπει να είναι σίγουρος για την κατανόηση των μετατροπών μονάδων και την πρακτική τους με συνέπεια.
Βρείτε τη γραμμομοριακή συγκέντρωση του οξέος με τον υπολογισμό των μορίων που διαιρούνται με λίτρα: για παράδειγμα, 0,15 γραμμομόρια οξέος σε 100mL θα ισούται με 0,15 διαιρούμενο με 0,100, το οποίο ισούται με 1,5Μ διάλυμα.
Χρησιμοποιήστε την αρχική συγκέντρωση του οξέος ως συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου για ένα ισχυρό οξύ σε διάλυμα: όλο το οξύ ιονίζει. Τα ακόλουθα είναι τα μόνα ισχυρά οξέα: HCl (υδροχλωρικό), HBr (υδροβρωμικό), HI (υδροϊωδικό), H2SO4 (θειικό), HNO3 (νιτρικό) και HClO4 (υπερχλωρικό) οξέα.
Χρησιμοποιήστε τη σταθερά διάστασης οξέος και μια αριθμομηχανή για να βρείτε τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου για ένα ασθενές οξύ. Γράψτε αυτή την εξίσωση: Ka = (*) / όπου είναι η συγκέντρωση του οξέος σε ισορροπία, είναι η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου, είναι η συγκέντρωση της συζευγμένης βάσης ή ανιόντος, η οποία θα είναι ίση με και Ka είναι η σταθερά διάστασης οξέος .
Συνδέστε τη γνωστή τιμή για το Ka. Η εξίσωση τότε μοιάζει με αυτή: Ka = x ^ 2 / Τώρα, αφού το οξύ διασπάται σε ιόντα, η μοριακή συγκέντρωση κάθε ιόντος σε ισορροπία ισούται με την ίδια ποσότητα που λείπει από το αρχικό οξύ. Έτσι, αυτή η εξίσωση ισούται με: Ka = x ^ 2 / (αρχική συγκέντρωση μείον x).
Μετατρέψτε αυτό σε μια τετραγωνική εξίσωση: X ^ 2 + Ka x - (αρχική συγκέντρωση * Ka) = 0 Χρησιμοποιήστε τον τετραγωνικό τύπο για να λύσετε την τελική τιμή του x.