pH-ul soluțiilor de săruri
obiectivul nostru este de a afla ph-ul diferitelor soluții de săruri și vom începe cu o soluție de acetat de sodiu deci în soluție vom avea ioni de sodiu na+ și anioni de acetat ch3coo – – iar cationii de sodiu nu vor reacționa cu apa, dar anionii de acetat o vor face, astfel că anionul de acetat este baza conjugată a acidului acetic, deci anionul de acetat va reacționa cu apa și va funcționa ca o bază, va lua un proton din apă, deci dacă adăugăm un H plus 2 ch3coo – veți obține ch3cooh și dacă luați un proton de la apă, dacă luați un h+ de la h2o veți obține Oh H – cu ionul hidroxid în regulă, așa că să continuăm și să scriem concentrațiile inițiale aici, scopul nostru este să calculăm pH-ul soluției noastre, începem cu 0.25 molar de acetat de sodiu, deci aceeași concentrație a anionului nostru de acetat, așa că vom scrie 0.25 molar pentru concentrația inițială a anionului acetat, dacă ne prefacem că nu a reacționat nimic, ar trebui să avem o concentrație zero pentru ambii noștri produși, deci o concentrație zero pentru cei doi produși, apoi ne gândim la schimbare, deci CH 3 Co – anionul acetat, atunci când reacționează, se va transforma în ch3cooh sau acid acetic, deci orice concentrație pe care o pierdem pentru anionul acetat o câștigăm pentru acidul acetic, deci dacă facem concentrația anionului acetat X, care reacționează, în regulă, deci dacă X reacționează, dacă reacționează concentrația X, vom pierde X și vom câștiga X aici, în regulă, este același lucru pentru hidroxid, vom câștiga o concentrație X pentru hidroxid, deci la echilibru, concentrația de acetat va fi 0.25 minus X, deci presupunem că totul ajunge la echilibru aici, concentrația de acid acetic ar fi X, concentrația de hidroxid ar fi, de asemenea, X. În continuare, vom scrie expresia de echilibru și, din moment ce acetatul funcționează ca o bază, vom scrie KB aici, așa că vom scrie K B este egal cu concentrația produselor noastre peste concentrația reactanților noștri, deci avem concentrația de ch3cooh înmulțită cu concentrația de hidroxid Zoar înmulțită cu concentrația de LH. toate acestea sunt în raport cu concentrația reactanților noștri și, din nou, ignorăm apa, așa că trebuie să ne facem griji doar pentru concentrația de acetat, așa că introducem concentrația de acetat, bine, deci să ne gândim la concentrația de acid acetic la echilibru. la echilibru, concentrația este X, așa că mă duc aici și pun X, iar pentru hidroxid este același lucru, concentrația de hidroxid la echilibru este tot X, așa că pun X aici, iar pentru concentrația de acetat, o concentrație de echilibru a acetatului este 0.25 minus X, deci 0,25 minus X. În continuare, când vă gândiți la valoarea KB pentru această reacție, probabil că nu veți putea găsi acest lucru în niciun tabel, dar puteți găsi KA pentru acidul acetic, deci acidul acetic și acetatul reprezintă o pereche acid-bază conjugată, iar valoarea KA pentru acidul acetic este ușor de găsit în majoritatea manualelor și este egală cu 1.8 ori 10 la minus 5 și scopul nostru este să găsim KB, corect, care este KB pentru baza conjugată și știm că pentru o pereche acid-bază conjugată ka ori KB este egal cu kW, corect, constanta de ionizare pentru apă, așa că putem merge mai departe și introduce 1,8 ori 10 la minus 5 ori KB este egal cu știm că această valoare este 1.0 ori 10 la minus 14, așa că trebuie doar să rezolvăm KB, așa că putem scoate calculatorul de aici și să luăm 1,0 ori 10 la minus 14 și apoi să împărțim la 10,8 ori 10 la minus 5, așa că obținem 5,6 ori 10 la minus 10, așa că haideți să facem mai mult spațiu aici și să scriem asta, deci KB este egal cu 5,6 ori 10 la minus 10, iar acest lucru este egal cu x la pătrat, corect, este egal cu x la pătrat peste 0.25 minus X, apoi, pentru a face matematica mai ușoară, vom presupune că concentrația X este mult mai mică decât 0,25 și, dacă este cazul, acesta este un număr extrem de mic, putem să ne prefacem că este destul de aproape de zero, deci 0.25 minus X este cam același lucru cu 0,25, așa că să presupunem încă o dată acest lucru pentru a ne face viața mai ușoară. Deci, de cinci virgulă șase ori 10 la minus 10 este egal cu x la pătrat peste 0,25, așa că acum trebuie să rezolvăm pentru X, așa că avem cinci virgulă șase ori 10 la minus 10 și vom înmulți asta cu 0.25 și obținem 1,4 ori 10 cu 10 negativ, așa că acum trebuie să luăm rădăcina pătrată a acestui număr și obținem că X este egal cu, ceea ce ne dă X este egal cu 1,2 ori 10 cu 5 negativ, așa că hai să scriem asta aici, deci X X X este egal cu 1.2 ori 10 la minus 5. În regulă, ce reprezintă X? Avem toate aceste calcule scrise aici, dar s-ar putea să fi uitat ce reprezintă X. X reprezintă concentrația ionilor de hidroxid, deci X este egal cu constanta ionilor de hidroxid, așa că haideți să scriem X este egal cu acestea. concentrația ionilor de hidroxid și dacă știm asta, putem ajunge în cele din urmă la pH, așa cum era întrebarea inițială, să calculăm pH-ul soluției noastre, astfel încât să putem găsi Poh de aici. Știu că Poh este egal cu logul negativ al concentrației ionilor de hidroxid, așa că pot lua logul negativ a ceea ce tocmai am obținut, logul negativ al lui 1.2 înmulțit cu 10 la 5 negativ și asta îmi va da Poh, bine, așa că hai să continuăm și să facem asta, așa că log negativ de 1,2 înmulțit cu 10 la 5 negativ îmi va da un Poh de 4,9,2, bine, așa că voi continua și voi scrie că Poh este egal cu 4,9,2 și, în final, pentru a găsi pH-ul trebuie să mai folosesc un lucru, pentru că pH-ul plus Poh-ul este egal cu 14, bine, așa că pot introduce Poh-ul aici și apoi îl pot scădea din 14, așa că pH-ul este egal cu 14 minus 4.9 2 și rezultă nouă virgulă zero zero opt, deci pH-ul este egal cu nouă virgulă zero opt, deci avem de-a face cu o soluție de bază pentru sarea noastră, să mai facem încă una, deci scopul nostru este să calculăm pH-ul unei soluții molare de clorură de amoniu de virgulă zero cinci zero, deci pentru clorura de amoniu avem NH patru plus și Cl minus anionii de clorură nu vor reacționa în mod apreciabil cu apa, dar ionii de amoniu o vor face, așa că hai să scriem reacția noastră aici, deci NH 4 plus va funcționa ca un acid, va dona un proton la h2o, deci dacă h2o acceptă un proton, acesta se transformă în ion de hidroniu, deci h3o plus și dacă NH 4 plus pierde un proton, rămânem cu nh3, deci să începem cu concentrațiile inițiale. Încercăm să aflăm pH-ul soluției noastre și începem cu punctul zero cinci zero molar de fluorură de amoniu, deci aceeași concentrație de ioni de amoniu, deci acesta este punctul zero cinci zero. molar și dacă ne prefacem că această reacție nu a avut loc încă, concentrația produselor noastre este zero. În continuare, ne gândim la schimbare și, din moment ce NH 4 plus se transformă în NH 3, ceea ce pierdem pentru NH 4 plus este ceea ce câștigăm pentru NH 3, deci dacă pierdem o anumită concentrație de X pentru amoniu, corect, dacă pierdem o anumită concentrație de X pentru amoniu. concentrație de X pentru NH 4 plus, câștigăm aceeași concentrație X pentru NH 3 și, prin urmare, câștigăm aceeași concentrație și pentru hidroniu, deci la echilibru, concentrația noastră de amoniu ar fi zero cinci zero minus X, pentru ionul de hidroniu ar fi X, iar pentru amoniac, pentru NH 3 ar fi X, ca și pentru NH 3. deci vorbim despre amoniu care acționează ca un acid aici, așa că vom scrie o expresie de echilibru, vom scrie ka, deci ka este egal cu concentrația de produși față de reactanți, deci aceasta ar fi concentrația de h3o plus de ori concentrația de NH 3 în total față de concentrația de h3o. NH 4 plus, deoarece lăsăm apa deoparte, deci toată concentrația de NH 4 plus concentrația de ioni de hidroniu la echilibru este X, așa că punem un X aici, la fel ca și concentrația de NH 3, care ar fi X, așa că punem un X aici, adică toată concentrația de amoniu. care este punctul zero cinci zero zero minus X, așa că aici punem zero punctul zero cinci zero zero minus X. În continuare, trebuie să ne gândim la valoarea KA, așa că, de obicei, găsirea KA pentru această reacție nu se găsește într-un tabel dintr-un manual, dar știm că vorbim de o bază acidă, un acid conjugat…deci NH 4 plus și NH 3, perechea conjugată acid-bază, încercăm să găsim KA pentru NH 4 plus și, din nou, nu se găsește de obicei în majoritatea manualelor, dar valoarea KB pentru NH 3 este de 1.8 ori 10 la minus 5 deci pentru o pereche acid-bază conjugată ka ori KB este egal cu kW deci încercăm să găsim ka știm că KB este de 1,8 ori 10 la minus 5 acest lucru este egal cu 1,0 ori 10 la minus 14 deci putem din nou să găsim ka pe calculatorul nostru deci 1,0 ori 10 la minus 14 împărțim cu 1.8 ori 10 la minus 5 și astfel valoarea KA este de 5,6 ori 10 la minus 10, așa că, dacă avem loc aici jos, spunem că ka este de 5,6 ori 10 la minus 10, ceea ce este egal cu x la pătrat aici și, încă o dată, vom presupune că X este mult mai mic decât punctul 0,5 și 0, așa că nu trebuie să ne facem griji în legătură cu X aici, dacă este un număr extrem de mic, punct 0,5 0. minus X este aproape la fel ca și punctul 0 5 0, așa că introducem asta și avem punctul 0 5 0 aici, așa că trebuie să rezolvăm pentru X, așa că luăm calculatorul și vom lua 5,6 ori 10 la minus 10 și vom înmulți cu 0,5 și apoi vom lua rădăcina pătrată pentru a obține valoarea lui X, așa că X este egal cu 5,3 ori 10 la minus 6, deci X este egal cu 5,3. X reprezintă concentrația de ioni de hidroniu, deci aceasta este o concentrație, corect, aceasta este concentrația de ioni de hidroniu, așa că pentru a afla pH-ul, tot ce trebuie să facem este să luăm logaritmul negativ al acesteia, bine, deci pH-ul este egal cu logaritmul negativ al concentrației de ioni de hidroniu, așa că putem să introducem asta aici, cinci puncte trei ori zece la minus șase și putem rezolva. luăm loganul negativ a cinci virgulă trei ori zece la minus șase și obținem cinci virgulă doi opt dacă rotunjim aici, așa că lăsați-mă să mai fac puțin loc, așa că rotunjim la cinci virgulă doi opt pentru pH-ul nostru final, pH-ul este egal cu cinci virgulă doi opt, așa că avem o soluție acidă, ceea ce este ceea ce ne-am aștepta dacă ne gândim la sarea care ne-a fost dată inițial pentru această problemă
.