Sadržaj
Koncentracija vodikovih iona u otopini rezultat je dodavanja kiseline. Jake kiseline daju veću koncentraciju vodikovih iona od slabih kiselina, pa je moguće izračunati rezultirajuću koncentraciju vodikovih iona ili iz poznavanja pH ili iz jačine kiseline u otopini. Rješavanje s poznatim pH je lakše nego rješavanje iz konstante disocijacije kiseline i početne koncentracije.
Rješavanje s poznatim pH ili pOH
Provjerite da li navedeni podaci sadrže pH ili pOH otopine.
Izračunajte koncentraciju vodikovih iona uzimanjem 10 na snagu negativnog pH. Na primjer, za otopinu pH 6,5 koncentracija vodikovih iona bila bi 1 x 10 ^ -6,5, što je jednako 3,16 * 10 ^ -7. Znanstvenici su pH definirali kao logaritamsku prečac za koncentraciju vodikovih iona. To znači da je pH jednak negativnom logaritmu koncentracije vodikovih iona.
Oduzmite pOH od 14 (pH i pOH uvijek zbroji do 14) da biste došli do pH, ako je suočen samo sa brojem pOH, a zatim dovršite gornji proračun, jer je pOH negativni logaritam koncentracije OH iona u otopini ,
Rješavanje iz konstante disocijacije kiseline (Ka) i količine
Prevedi iz grama u molove, ako je potrebno, pomoću molarne mase kiseline. Clackamas Community College nudi sjajan udžbenik o tome kako to učiniti (vidi Resursi). Svaki student kemije trebao bi biti siguran da razumije pretvorbe jedinica i s njima dosljedno vježba.
Nađite molarnu koncentraciju kiseline računanjem molova podijeljenih s litrama: na primjer, 0,15 mola kiseline u 100mL bilo bi jednako 0,15, podijeljeno sa 0,100, što je jednako 1,5 M otopini.
Koristite izvornu koncentraciju kiseline kao koncentraciju vodikovih iona za jaku kiselinu u otopini: sva se kiselina ionizira. Slijede jedine jake kiseline: HCl (klorovodična), HBr (bromovodična), HI (hidroiodna), H2SO4 (sumporna), HNO3 (dušična) i HClO4 (perhlorna) kiselina.
Upotrijebite konstantu disocijacije kiseline i kalkulator kako biste pronašli koncentraciju vodikovih iona za slabu kiselinu. Napišite ovu jednadžbu: Ka = (*) / gdje je koncentracija kiseline u ravnoteži, je koncentracija vodikovih iona, je koncentracija konjugirane baze ili aniona, koja će biti jednaka i Ka je konstanta disocijacije kiseline ,
Uključite poznatu vrijednost za Ka. Jednadžba izgleda ovako: Ka = x ^ 2 / Sada, budući da se kiselina dijeli na ione, molarna koncentracija svakog iona u ravnoteži jednaka je istoj količini koja nedostaje izvornoj kiselini. Dakle, ta je jednadžba jednaka: Ka = x ^ 2 / (Izvorna koncentracija minus x).
Pretvorite to u kvadratnu jednadžbu: X ^ 2 + Ka x - (izvorna koncentracija * Ka) = 0 Upotrijebite kvadratnu formulu za rješenje konačne vrijednosti x.