Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Έννοια της αραιώσεως
- Σημασία του pH
- Αραίωση οξέος
- Αραίωση αλκαλίων
- Υπολογισμός της επίδρασης της αραιώσεως στο ρΗ
Η αραίωση είναι μια κοινή τεχνική που οι περισσότεροι φοιτητές της επιστήμης αντιμετωπίζουν όταν θέλουν να επιτύχουν μια συγκεκριμένη συγκέντρωση μιας λύσης. Αλλά είναι και αυτό που κάνετε όταν προσθέτετε νερό στο φαγητό και τα ποτά σας στο σπίτι για να τα κάνετε περισσότερο για να σας αρέσουν. Η αραίωση επηρεάζει πολλές ιδιότητες ενός διαλύματος, συμπεριλαμβανομένου του επιπέδου του ρΗ.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Η αραίωση κάνει ένα όξινο διάλυμα πιο αλκαλικό και ένα αλκαλικό διάλυμα πιο όξινο. Για να υπολογίσετε την επίδραση του ρΗ της αραίωσης, προσδιορίζετε τη συγκέντρωση των ιόντων υδρογόνου και τη μετατρέπετε σε ρΗ χρησιμοποιώντας έναν απλό τύπο εργασίας.
Έννοια της αραιώσεως
Για να αραιώσετε ένα υδατικό διάλυμα, απλά προσθέστε νερό σε αυτό. Αυτό αυξάνει την αναλογία του διαλύτη ή του υγρού υλικού για αραίωση σε σύγκριση με εκείνη της διαλελυμένης ουσίας ή του συστατικού που διαλύεται στον διαλύτη. Για παράδειγμα, αν αραιώνετε το αλμυρό νερό, το διάλυμα θα περιέχει την ίδια ποσότητα αλατιού, αλλά η ποσότητα του νερού θα αυξηθεί.
Σημασία του pH
Η κλίμακα pH μετρά πόσο όξινη ή αλκαλική είναι μια ουσία. Τρέχει από 0 έως 14, με ένα pH 7 να είναι ουδέτερο, ένα pH μικρότερο από 7 να είναι όξινο και ένα pH μεγαλύτερο από 7 να είναι αλκαλικό. Η κλίμακα είναι λογαριθμική, που σημαίνει ότι κάθε τιμή pH κάτω από 7 είναι δέκα φορές πιο όξινη από την επόμενη υψηλότερη τιμή. Για παράδειγμα, το pH 3 είναι δέκα φορές πιο όξινο από το pH 4 και 100 φορές πιο όξινο από το pH 5.
Το ίδιο ισχύει και για τις τιμές pH πάνω από 7. Κάθε τιμή είναι δέκα φορές πιο αλκαλική από την επόμενη χαμηλότερη ολόκληρη τιμή. Για παράδειγμα, το pH 9 είναι δέκα φορές πιο αλκαλικό από το pH 8 και 100 φορές περισσότερο αλκαλικό από το pH 7. Το καθαρό ή απεσταγμένο νερό έχει pH 7, αλλά όταν προσθέτετε χημικά στο νερό, το διάλυμα μπορεί να γίνει είτε όξινο είτε αλκαλικό. Το επίπεδο ρΗ ενός διαλύματος είναι ένα μέτρο της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου αυτού. Τα διαλύματα με υψηλή συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου έχουν χαμηλό ρΗ και τα διαλύματα με χαμηλές συγκεντρώσεις ιόντων Η + έχουν υψηλό ρΗ.
Αραίωση οξέος
Οι όξινες ουσίες περιλαμβάνουν μαύρο καφέ, οξύ μπαταρίας και χυμό λεμονιού. Η αραίωση ενός οξέος μειώνει τη συγκέντρωση των ιόντων H + (aq), γεγονός που αυξάνει το επίπεδο pH του διαλύματος προς το 7, καθιστώντας το λιγότερο όξινο. Ωστόσο, το επίπεδο pH ενός όξινου διαλύματος δεν μπορεί να υπερβεί το 7, επειδή το νερό που προσθέτετε για να το αραιώσετε δεν είναι αλκαλικό.
Αραίωση αλκαλίων
Οι αλκαλικές ουσίες περιλαμβάνουν αμμωνία, σκόνη ψησίματος και λευκαντικό. Η αραίωση ενός αλκαλίου μειώνει τη συγκέντρωση των ιόντων OH- (aq), η οποία μειώνει το επίπεδο pH του διαλύματος προς το 7, καθιστώντας το λιγότερο αλκαλικό. Ωστόσο, το επίπεδο pH ενός αλκαλικού διαλύματος δεν μπορεί να είναι χαμηλότερο από 7, επειδή το νερό που προσθέτετε για να το αραιώσετε δεν είναι όξινο.
Υπολογισμός της επίδρασης της αραιώσεως στο ρΗ
Το επίπεδο ρΗ ενός διαλύματος είναι ένα μέτρο της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου αυτού. Τα διαλύματα με υψηλή συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου έχουν χαμηλό ρΗ και τα διαλύματα με χαμηλές συγκεντρώσεις ιόντων Η + έχουν υψηλό ρΗ. Ένας απλός ορισμός εργασίας για το pH είναι το pH = - log, όπου είναι η γραμμομοριακότητα των ιόντων υδρογόνου. Ένας λογάριθμος ενός αριθμού είναι απλώς ο εκθέτης όταν γράφετε αυτόν τον αριθμό ως δύναμη των δέκα. Ο ορισμός του ρΗ που έχει επιλυθεί για τη γραμμομοριακότητα του ιόντος υδρογόνου είναι τότε = 10-ρΗ. Για παράδειγμα, η γραμμομοριακότητα των ιόντων υδρογόνου σε ένα διάλυμα ρΗ 6 είναι 10-6 Μ. Χρησιμοποιήστε αυτόν τον υπολογισμό για να υπολογίσετε τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου πριν από την αραίωση.
Μετά την αραίωση, μετρήστε τις λύσεις με νέα ένταση. Για παράδειγμα, αν αραιώνετε τη λύση σε τέσσερις φορές τον αρχικό της όγκο, η συγκέντρωση θα μειωθεί στο ένα τέταρτο. Αν ο αρχικός όγκος είναι V1 και ο συνολικός όγκος μετά την αραίωση είναι V4, η τελική συγκέντρωση θα είναι V1 / V4 φορές μεγαλύτερη από την αρχική συγκέντρωση. Στη συνέχεια μπορείτε να μετατρέψετε τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου στο ρΗ χρησιμοποιώντας ρΗ = -log.