Calculati concentratia ionilor de H3O+ si de OH- in solutiile avand pH:
2,73; 5,29; 8,65; 11,41; 0; 14
Răspunsuri la întrebare
Rezolvarea propusă
Înțelegem că:
1) Trebuie să înțelegem definiția pH-ului și a p-OH-ului, unei soluții apoase de electroliți. Electrolitul este o substanță, care se dizolvă în apă și formează soluții ce donduc curentul electric și ionizează în prezența apei. Soluțiile lor apoase conțin ioni pozitivi și negativi mobili, printre care și ionii de H⁺ (H₃O⁺ )și de HO⁻. (vezi Chimia din clasa aIX-a, a XII-a ).
Concentrațiile ionilor de H⁺ și HO⁻ în soluții apoase sunt numere mici, la puerea 10⁻³ sau 10⁻¹⁴ mol/L. Pentru a se exprima într-un mod convenabil, s-a introdus noțiunea de pH, numită și exponent al concentrației ionilor de hidroniu ( H⁺, în apă este sub forma ionului H₃O⁺-hidroniu).
pH=-lg C M H₃O⁺ = -lg[H⁺] ⇒C M de H⁺ =10⁻ puterepH
C M H⁺ = concentrația molară a ionilor de hidrogen (hidroniu) (mol/L)
pOH=14-pH ;
Scara de pH:
acid tare acid slab neutru.......bazăslabă...........bază tare
0.................................................7................................................14
.
2) Trebuie să știm calculele cu exponenți și logaritmi.
Calcule
1) C M H₃O⁺, C M HO⁻ dintr-o soluție, când pH=2,73. Este o soluție acidă.
pH=-lg C M H₃O⁺; pOH=14-pH
2,73=-lg C M H₃O⁺; C M H₃O⁺= 10⁻²,⁷³= 10⁻².10⁻⁰,⁷³=10⁻².1/10⁰,⁷³=10⁻².1/5,37=0,186.10⁻² moli/L=1,86.10⁻³mol/L
PROBA: pH=-lg 1,86.10⁻³ =-(-2,73)=2,73
pOH=14-2,73=11,27
pOH=-lg C M HO⁻; ⇒ 11,27= -lg CM HO⁻
CM HO⁻ =10⁻¹¹,²⁷= 10⁻¹¹.10⁻⁰,²⁷ = 10⁻¹¹.1/10⁰,²⁷=10⁻¹¹.1/1,86=0,53.10⁻¹¹ mol/L
........5,3.10⁻¹² mol/L C M HO⁻.
PROBA: -lg 5,3.10⁻¹²= -(-12-+lg 5,3)=12-0,72=11,27
2) C M H₃O⁺, C M HO⁻ la o soluție apoasă, când pH=5,29. Este o soluție slab acidă.
Aplicăm realțiile de la pct 1.
pH=5,29=-lg C M H₃O⁺; C M H₃O⁺=10⁻⁵,²⁹=10⁻⁵. 10⁻⁰,²⁹=10⁻⁵.1/ 10⁰,²⁹
.......= 10⁻⁵.1/1,94=0,51.10⁻⁵=5,1.10⁻⁶ mol/L ioni de hidroniu
pOH=14-pH=14-5,29=8,71
C m HO⁻=10⁻⁸,⁷¹ = 10⁻⁸.10⁻⁰,⁷¹=10⁻⁸.1/10⁰,⁷¹=0,19.10⁻⁸
----------C M de ioni de HO⁻=1,9.10⁻⁹ mol/L
3) C M de ioni H⁺, respectiv de ioni HO⁻, când soluția are pH=8,65. Soluția este bazică, de tărie mai mică.
pH=8,65= -lg C M H₃O⁺; C M H₃O⁺=10⁻⁸,⁶⁵ = 10⁻⁸.10⁻⁰,⁶⁵=10⁻⁸.1/10⁰,⁶⁵=0,22.10⁻⁸...........rezultă 2,22.10⁻⁹ mol/L de ioni H₃O⁺
pOH= 14-8,65=5,35
C M HO⁻=10⁻⁵,³⁵=10⁻⁵.10⁻⁰,³⁵=10⁻⁵.1/10⁰,³⁵=0,446.10⁻⁵........4,47.10⁻⁶ mol/L
4) C M de ioni de H⁺, respectiv de ioni de HO-, la o soluție cu pH=11,41. Este o soluție bazică de tărie mare ( se apropie de valoarea 14 din scara de pH).
pH=11,41; C M de H⁺= 10⁻¹¹,⁴¹=10⁻¹¹.1/10⁰,⁴¹=0,389.10⁻¹¹=3,9 .10⁻¹² mol/L
pOH=14-11,41=2,59
C M HO⁻=10⁻², ⁵⁹=10⁻².1/10⁰,⁵⁹=0,256 .10⁻²=2,56 .10⁻³ mol/L
5) pH=0, Este o soluție puternic acidă. pH este la valoarea începutului scării de pH.
pH=0=-lg C M H₃O⁺; C M H₃O⁺=10⁻⁰=1 mol/L
pOH=14-pH=14-0=14
C M HO⁻=10⁻¹⁴ mol/L .....o valoare foarte, foarte mică.
6) pH=14. Soluția este foarte bazică. Are pH-ul la căpătul scării de pH.
C H₃O⁺=10⁻¹⁴ mol/L .....o valoare foarte, foarte mică.
pOH=14-pH=14-14=0
C M HO⁻= 10⁰=1 mol/L
Am folosit semnul. la înmulțire.