PH-Wert von Salzlösungen
Unser Ziel ist es, den pH-Wert verschiedener Salzlösungen zu bestimmen, und wir beginnen mit einer Natriumacetatlösung, so dass wir in der Lösung Natriumionen na+ und Acetatanionen ch3coo – haben werden. und die Natriumkationen werden nicht mit Wasser reagieren, aber die Acetatanionen schon, also ist das Acetatanion die konjugierte Base zur Essigsäure, also wird das Acetatanion mit Wasser reagieren und es wird als Base fungieren, es wird ein Proton aus dem Wasser nehmen, also wenn man ein H plus 2 ch3coo – erhält man ch3cooh und wenn man dem Wasser ein Proton entzieht, wenn man dem H2o ein h+ entzieht, erhält man Oh H – mit dem Hydroxid-Ion. Also, lassen Sie uns fortfahren und unsere Anfangskonzentrationen hier aufschreiben.25 molarer Konzentration von Natriumacetat und das ist die gleiche Konzentration unseres Acetat-Anions, also schreiben wir 0.25 molar für die Anfangskonzentration des Acetatanions, wenn wir so tun, als ob nichts reagiert hätte, sollten wir eine Nullkonzentration für unsere beiden Produkte haben, also eine Nullkonzentration für unsere beiden Produkte. das Acetatanion wird sich bei der Reaktion in ch3cooh oder Essigsäure umwandeln, d.h. welche Konzentration wir auch immer für das Acetatanion verlieren, wir gewinnen für die Essigsäure. Wenn wir also die Konzentration des Acetatanions auf X erhöhen, reagiert es. Wenn X reagiert, wenn die Konzentration von X reagiert, verlieren wir X und gewinnen X hier drüben, dasselbe gilt für Hydroxid, wir gewinnen X als Konzentration für das Hydroxid.25 minus X. Wir nehmen also an, dass alles im Gleichgewicht ist, die Konzentration der Essigsäure wäre X, die Konzentration des Hydroxids wäre auch X. Als Nächstes schreiben wir unseren Gleichgewichtsausdruck, und da Acetat als Base fungiert, schreiben wir hier KB, also schreiben wir K B ist gleich der Konzentration unserer Produkte über der Konzentration unserer Reaktanten. Wir haben also die Konzentration von ch3cooh mal die Konzentration von Hydroxid Zoar mal die Konzentration von LH – Dies ist alles über der Konzentration unserer Reaktanten und wieder einmal ignorieren wir das Wasser, so dass wir uns nur um die Acetatkonzentration kümmern müssen, also setzen wir die Acetatkonzentration ein. Gleichgewicht ist die Konzentration X, also setze ich hier X ein, und für Hydroxid ist es dasselbe, die Hydroxidkonzentration im Gleichgewicht ist ebenfalls X, also setze ich hier X ein, und für die Acetatkonzentration ist eine Gleichgewichtskonzentration von Acetat 0.25 minus X also 0,25 minus X als nächstes, wenn Sie über den KB-Wert für diese Reaktion nachdenken und Sie werden wahrscheinlich nicht in der Lage sein, diesen in irgendeiner Tabelle zu finden, aber Sie können den KA-Wert für Essigsäure finden, also Essigsäure und Acetat, dies ist ein konjugiertes Säure-Base-Paar und der KA-Wert für Essigsäure ist leicht in den meisten Lehrbüchern zu finden und der KA-Wert ist gleich 1.8 mal 10 zum Negativen 5 und unser Ziel ist es, die KB zu finden, richtig, was ist die KB für die konjugierte Base und wir wissen, dass für ein konjugiertes Säure-Base-Paar ka mal KB gleich kW ist, richtig, die Ionisationskonstante für Wasser, also können wir weitermachen und 1,8 mal 10 zum Negativen 5 mal KB ist gleich wir wissen, dieser Wert ist 1.Wir wissen, dass dieser Wert 1,0 mal 10 negativ 14 ist, also müssen wir nur KB lösen, also können wir den Taschenrechner herausholen und 1,0 mal 10 negativ 14 nehmen und dann durch 10,8 mal 10 negativ 5 teilen, so dass wir 5,6 mal 10 negativ 10 erhalten, also brauchen wir mehr Platz hier unten und schreiben das auf, also ist KB gleich 5,6 mal 10 negativ 10 und das ist gleich x zum Quadrat, richtig, ist gleich x zum Quadrat über 0.25 minus X. Um das Rechnen zu vereinfachen, nehmen wir an, dass die Konzentration X viel kleiner als 0,25 ist, und wenn das der Fall ist, können wir einfach so tun, als ob es eine extrem kleine Zahl ist, die ziemlich nahe bei Null liegt, also 0.25 minus X ist so ziemlich das Gleiche wie 0,25, also lassen Sie uns diese Annahme noch einmal machen, um unser Leben einfacher zu machen, also ist dies fünf Komma sechs mal 10 zum Negativen 10 ist gleich x quadriert über 0,25, also müssen wir jetzt für X lösen, in Ordnung, also haben wir wir fünf Komma sechs mal 10 zum Negativen 10 und wir werden das multiplizieren, wir werden das mit 0 multiplizieren.25 und so erhalten wir ein Punkt vier mal 10 ist eine negative 10 also müssen wir jetzt die Quadratwurzel aus dieser Zahl ziehen und wir erhalten X ist gleich dies gibt uns X ist gleich 1,2 mal 10 zur negativen 5 also gehen wir weiter und schreiben das hier also X X ist gleich 1.2 mal 10 zum Negativen 5 in Ordnung, was stellt X dar, wir haben all diese Berechnungen hier aufgeschrieben, wir könnten vergessen haben, was X darstellt, X stellt die Konzentration der Hydroxidionen dar, richtig, also ist X gleich der Konstante der Hydroxidionen, also gehen wir weiter und schreiben das auf, X ist gleich diesen, also ist dies die Molarität, dies ist die Konzentration der Hydroxidionen, und wenn wir das wissen, können wir schließlich den pH-Wert ermitteln, richtig, das war unsere ursprüngliche Frage, um den pH-Wert unserer Lösung zu berechnen, so dass wir von hier aus den Poh-Wert finden können. Ich weiß, dass der Poh-Wert gleich dem negativen Logarithmus der Hydroxidionenkonzentration ist, also kann ich den negativen Logarithmus von dem nehmen, was wir gerade bekommen haben, den negativen Logarithmus von 1.Ich kann also den negativen Logarithmus von 1,2 mal 10 mal negativ 5 nehmen und erhalte so den Poh-Wert, also machen wir das. Der negative Logarithmus von 1,2 mal 10 mal negativ 5 ergibt einen Poh-Wert von 4,9 2, also schreibe ich, dass Poh gleich 4,9 2 ist, und um den pH-Wert zu ermitteln, muss ich noch etwas anderes verwenden, denn der pH-Wert plus Poh-Wert ist gleich 14, also kann ich den Poh-Wert hier einsetzen und dann von 14 subtrahieren.9 2 und das ergibt neun Komma null acht, also ist der pH-Wert gleich neun Komma null acht. Wir haben es also mit einer basischen Lösung für unser Salz zu tun, also machen wir eine andere, unser Ziel ist es, den pH-Wert einer null Komma fünf null molaren Lösung von Ammoniumchlorid zu berechnen. und Cl minus die Chloridanionen werden nicht nennenswert mit Wasser reagieren, aber die Ammoniumionen schon, also schreiben wir unsere Reaktion hier auf, also NH 4 plus wird als Säure fungieren, es wird ein Proton an H2o abgeben, also wenn H2o ein Proton annimmt, wird es zu einem Hydroniumion, also h3o plus und wenn NH 4 plus ein Proton verliert, bleibt nh3 übrig. Beginnen wir also mit unseren Anfangskonzentrationen. Wir versuchen, den pH-Wert unserer Lösung zu bestimmen, und wir beginnen mit einer nullfünfnullmolaren Lösung von Ammoniumfluorid, d.h. mit der gleichen Konzentration an Ammoniumionen. molar und wenn wir so tun, als ob diese Reaktion noch nicht stattgefunden hat, ist unsere Produktkonzentration gleich Null. Als nächstes denken wir über die Veränderung nach, und da NH 4 plus sich in NH 3 verwandelt, ist das, was wir für NH 4 plus verlieren, das, was wir für NH 3 gewinnen, also wenn wir eine bestimmte Konzentration von X für Ammonium verlieren, richtig, wenn wir eine bestimmte Wenn wir also eine bestimmte Konzentration von X für NH 4 plus verlieren, gewinnen wir die gleiche Konzentration X für NH 3 und damit auch die gleiche Konzentration für Hydronium. Im Gleichgewicht wäre unsere Ammoniumkonzentration Punkt Null fünf Null minus X, für das Hydroniumion wäre sie X und für Ammoniak für NH 3 wäre sie ebenfalls X. Wir sprechen also davon, dass Ammonium hier als Säure wirkt, und deshalb schreiben wir einen Gleichgewichtsausdruck, wir schreiben ka, also ist ka gleich der Konzentration der Produkte gegenüber den Reaktanten, also wäre dies die Konzentration von h3o plus mal die Konzentration von NH 3 gegenüber der Konzentration von NH 4 plus, weil wir das Wasser weglassen, also die gesamte NH 4-Konzentration plus In Ordnung, die Konzentration der Hydroniumionen im Gleichgewicht ist X, also setzen wir hier ein X ein, das Gleiche gilt für die NH 3-Konzentration, und genau das wäre X, also setzen wir hier ein X ein, das ist die gesamte Ammoniumkonzentration Das ist Punkt Null Fünf Null Minus X, also setzen wir hier Null Punkt Null Fünf Null Minus X ein. Als nächstes müssen wir über den KA-Wert nachdenken.Aber wir wissen, dass es sich hier um ein Säure-Base-Paar handelt, also NH 4 plus und NH 3, unser konjugiertes Säure-Base-Paar. Wir versuchen, die KA für NH 4 plus zu finden, und auch das steht normalerweise nicht in den meisten Lehrbüchern, aber der KB-Wert für NH 3 ist 1.8 mal 10 zur negativen 5, also für ein konjugiertes Säure-Base-Paar ist ka mal KB gleich kW, also versuchen wir ka zu finden, wir wissen, dass KB 1,8 mal 10 zur negativen 5 ist, das ist gleich 1,0 mal 10 zur negativen 14, also können wir wieder ka auf unserem Taschenrechner finden, also 1,0 mal 10 zur negativen 14, wir teilen das durch 1.8 mal 10 zum Negativen 5 und so ist der KA-Wert 5 Punkt 6 mal 10 zum Negativen 10. Wenn wir also hier unten etwas Platz haben, sagen wir, dass ka 5 Punkt 6 mal 10 zum Negativen 10 ist, das ist gleich x zum Quadrat hier drüben und wieder einmal nehmen wir an, dass X viel viel kleiner ist als Punkt 0 5 und 0, so dass wir uns hier keine Sorgen um X machen müssen, wenn es eine extrem kleine Zahl ist Punkt 0 5 0 minus X ist so ziemlich dasselbe wie Punkt 0 5 0, also setzen wir das ein und haben Punkt 0 5 0 hier, also müssen wir X lösen, also holen wir den Taschenrechner heraus und nehmen 5,6 mal 10 zum Negativen 10 und multiplizieren mit Punkt Null 5 und ziehen dann die Quadratwurzel daraus, um herauszufinden, was X ist, also ist X gleich 5,3 mal 10 zum Negativen 6, also ist X gleich 5,3 X ist also gleich fünf Komma drei mal 10 hoch minus 6. X ist die Konzentration von Hydronium-Ionen, das ist also die Konzentration von Hydronium-Ionen, und um den pH-Wert zu bestimmen, müssen wir nur den negativen Logarithmus davon nehmen, also ist der pH-Wert gleich dem negativen Logarithmus der Konzentration von Hydronium-Ionen. Wir nehmen den negativen logarithmischen Wert von fünf mal drei mal zehn minus sechs und so erhalten wir fünf Komma zwei acht, wenn wir hier aufrunden, so dass wir ein bisschen mehr Platz haben und auf fünf Komma zwei acht aufrunden, um unseren endgültigen pH-Wert zu erhalten, ist der pH-Wert gleich fünf Komma zwei acht, also haben wir eine saure Lösung, was wir erwarten würden, wenn wir an das Salz denken, das wir ursprünglich für dieses Problem bekommen haben.