KURZUS: Műszaki kémia

MODUL: IX. modul: Savak és bázisok

18. lecke: pH mint a savasság mértéke

| A tananyag összefoglaló vázlata
víz önionizációja ionizációs állandó ionszorzat Kv = 1*10-14 autoprotolízis - protoncsere pH a savasság mértéke pH = - lg [H+] pH = - lg [H3O+] pOH = -lg[OH-] minden vizes oldatra érvényes: [H+] [OH-] = 1*10-14 pH + pOH = 14 savak és bázisok erőssége - disszociációfok, ionizáció-százalék erős savak, erős bázisok - teljes oldódás, 100% disszociáció
Követelmények
Képes legyen
leírni a víz önionizációjának jelenségét; adott koncentrációjú sav vagy bázis vizes oldatának pH értékét számítással meghatározni.
Tevékenység
A jegyzetben a 178-179. oldalon található 1-2. számú számítási példákat saját füzetébe oldja meg ahhoz, hogy a tényleges számítások menetét elsajátítsa. Ezt követően önállóan vezesse le az alábbi mintapéldát is.
Mintapélda
MHCl = 36,45 g/mol. Vízzel hígítunk 3,645 g 3,645 súly%-os sósavat éspedig úgy, hogy 3,645 liter oldatot kapjunk. Milyen lesz a keletkezett oldat pH-értéke?
Magyarázat: A sósav vízben való disszociációja 100 %-os. Az oldatban jelenlévő ionok koncentrációja ezért megfelel a sósav koncentrációjának. (A súly%-ot úgy tudjuk figyelembe venni, hogy a feloldani kívánt anyag megadott tömegét beszorozzuk a megadott % érték század részével.)
Első lépésben számoljuk ki a sósavas oldat koncentrációját mol/l-ben.
3,645 g⋅0,03645 / 36,45 g/mol = 0,003645 mol sósav, mely 3,645 liter oldatban van. Mennyi van 1 literben? Aránypárral kiszámolva az eredmény: 1,0⋅ 10 −3 mol/l
Ezt követően alkalmazzuk a pH számítás képletét. (A pH eredménynek biztosan 7-nél kisebbnek kell lennie, mivel savról van szó. A képletbe a koncentrációt mindig molaritásban (másnéven anyagmennyiség koncentráció) adjuk meg, mely mértékegysége: mol/l = mol/dm3)
pH=−lg⁡( 1,0⋅ 10 −3 )=3,0

| Ellenőrzés
1. A nátrium-hidroxid moláris tömege 40 g/mol. Vízzel hígítunk 25 g NaOH-t úgy, hogy 5 liter oldatot kapjunk. Milyen lesz a keletkezett oldat pH értéke? (Segítség a példához: A nátrium-hidroxid vízben való disszociációja 100 %-os. Az oldatban jelenlévő OH- ionok mol/l-es koncentrációja megfelel a nátrium-hidroxidénak, [OH-] = [NaOH]. Első lépésben számoljuk ki ezt a koncentrációt. Ebből a pOH-át tudjuk megadni az alábbi képlettel, mivel lúgos oldatról van szó: pOH = -lg[OH-]. Ha már a pOH-át is ismerjük, a pH egyszerűen számítható: pH = 14 - pOH
| 13
| 10
| 2