Question

determinati concentratia ionilor H+ in solutia de hidroxid de bariu cu concentratia 0,05mol/l.
calculati ph-ul solutiilor in care concentratia ionilor hidroniu are valoarea:
a) 1,5*10 la minus 4mol/l
b)8,3*10 la minus 13mol/l
c)5*10 la minus 8mol/l

Answer 1

Răspuns: Propunerea de rezolvare, se bazează pe noțiunea de pH, respectiv noțiunea de pOH și relațiile dintre ele, pentru soluții apoase de electroliți acizi sau bazici.

Vă scriu multe informații, pe lângă rezolvarea propusă!

1) Concentrația ionilor de H₃O⁺ în soluția de Ba(OH)₂, la care concentrația molară este 0,05 mol/L

Ce trebuie să știm?

Avem o soluție apoasă, ce conține Ba(OH)₂, o bază de tărie medie, Kb1 2,20.10⁻¹, dizolvată în solventul, apa. Putem considera că Ba(OH)₂ disociază în ioni, aproape total, sub acțiunea apei.

Ba(OH)₂ aq     =          Ba²⁺aq                 +    2HO⁻aq

bază mai tare1..  acidconjugat1 slab...........baza cea mai tare 2

***

Acidul conjugat Ba²⁺, fiindcă este foarte slab, nu produce reacția de ionizare. Baza tare 2, (HO⁻) interacționează cu H₂O solvent (care are un caracter de acid, în acest caz) și primește un proton H⁺. Raportul cantitativ al ionilor de HO⁻ și de H⁺ din soluție se modifică, dar atenție se menține relația dintre ei :

C M H⁺ . C M HO⁻ = 1. 10⁻¹⁴ M²

Fiindcă concentrația de ioni HO⁻ din disocierea Ba(OH)₂ este foarte mare, caracterul soluției este bazic, și modifică caracterul neutru al apei.Concentrația ionilor de H⁺ aq este foarte mică.  

*Numai la apa pură avem relația dintre concentrațiile molare ale ionilor din autoionizare:

C M H₃O⁺ = C M HO⁻ = 10⁻⁷ M ; pH=7 (neutru)

Concluzie:

La bazele tari, concentrația ionilor de H⁺aq, se calculează cu relația matematică:

C M H⁺ (H₃O⁺) = 1.10⁻¹⁴ M² / C M (HO⁻) din disocierea bazei

Calcule:

1) C M HO⁻ din disocierea electrolitică a bazei Ba(OH)₂ în soluție.

Neglijăm concentrațiile molare ale apei din autoionizarea ei (10⁻⁷ M), care este foarte mică. Nu vom calcula concentrația molară a ionilor la stabilirea echilibrului de disociere, fiindcă nu este dată constanta de bazicitate.

1.1) n moli Ba(OH)₂, pentru un volum Vs de soluție (L)=?

C M = n moli Ba(OH)₂ dizolvați/ Vs

n moli Ba(OH)₂ dizolvați= CM Ba(OH)₂. Vs= 0,05 mol/L. Vs(L) = 0,05.Vs moli

1.2) calculăm n moli HO⁻ din disocierea Ba(OH)₂ în soluția apoasă:

n moli   0,05 .Vs.................................  n moli HO⁻

               Ba(OH)₂aq    =  Ba²⁺aq  + 2 HO⁻aq

stoechiometric

                1mol ..................1mol..............2moli

Rezultă:

n moli HO⁻ = 0,05.Vs.2/1=0,10. Vs moli

1.3) calculăm CM de ioni HO⁻ dacă avem: Vs(L), 0,10.Vs moli

CM = n moli dizolvați/ Vs= 0,10.Vs/Vs(L) = 0,10 mol/L(M)

1.4. C M de ioni H₃O⁺(H⁺aq) = ?

CM H⁺aq = 1.10⁻¹⁴ M²/ CM HO⁻

C M H⁺ = 1.10⁻¹⁴ M²/ 0,10 M=1.10⁻¹⁴.10⁻¹=1.10⁻¹³ M

pH= -lg 10⁻¹³ = 13 , avem o soluție de bază tare!

R: 1.10⁻¹³ M; este foarte mică, fiindcă concentrația în ioni HO- este foarte, foarte mare!

Problema 2. Se rezolvă plecând de la definiția pH-ului:

pH = -lg C M H₃O⁺ (sau H⁺aq)

unde CM = concentrația molară a ionilor de hidroniu (ion hidrogen(+) hidratat, mol/L

lg= logaritm zecimal

-= semn minus.

a) pH, la CM H⁺ = 1,5.10⁻⁴ M

pH = - lg 1,5.10⁻⁴ = -(lg 1,5 + lg10⁻⁴) = -(0,176-4) = 3,82

pH= 3,82, o soluție de aciditate medie

b) pH =?, C M H⁺= 8,3.10⁻¹³ M

pH = -lg 8,3.10⁻¹³ = -(lg 8,3+ lg 10⁻¹³) =- (0,919 -13)=12,08

pH=12,08, avem o soluție de bază tare

c) pH=?, C M = 5.10⁻⁸ M

pH = - lg 5.10⁻⁸ = -(lg 5+lg10⁻⁸) = -(lg 5 + lg 10⁻⁸) = -(0,699-8)=7,30

R pH= 7,30, o soluție aproape neutră, cu un caracter foarte, foarte slab bazic.

Explicație: