Sisältö
Vetyionipitoisuus liuoksessa johtuu hapon lisäämisestä. Vahvat hapot antavat suuremman vetyionipitoisuuden kuin heikot hapot, ja tuloksena saatu vetyionipitoisuus on mahdollista laskea joko tuntemalla pH tai liuoksen hapon vahvuus. Ratkaisu tunnetulla pH: lla on helpompaa kuin ratkaiseminen happoerotusvakion ja alkuperäisen konsentraation perusteella.
Ratkaisu tunnetulla pH: lla tai pOH: lla
Tarkista, onko toimitetuissa tiedoissa liuoksen pH tai pOH.
Laske vetyionipitoisuus ottamalla arvo 10 negatiivisen pH: n voimaan. Esimerkiksi liuokselle, jonka pH on 6,5, vetyionipitoisuus olisi 1 * 10 ^ -6,5, mikä on 3,16 * 10 ^ -7. Tutkijat ovat määritellyt pH: n logaritmiseksi oikotieksi vetyionipitoisuuksille. Tämä tarkoittaa, että pH on sama kuin vetyionipitoisuuden negatiivinen logaritmi.
Vähennä pOH 14: stä (pH ja pOH lisää aina arvoon 14) saavuttaaksesi pH: n, jos se kohtaa vain pOH-luvun, suorita sitten yllä oleva laskenta, koska pOH on liuoksen OH-ionipitoisuuden negatiivinen logaritmi. .
Ratkaisu happoerotuksen vakiona (Ka) ja määrä
Käännä tarvittaessa grammista mooleiksi käyttämällä hapon moolimassaa. Clackamas Community College tarjoaa loistavan oppaan tämän tekemiseen (katso Resurssit). Jokaisen kemian opiskelijan tulee varmasti ymmärtää yksiköiden muuntaminen ja harjoittaa jatkuvasti heidän kanssaan.
Löydä hapon moolipitoisuus laskemalla moolit jaettuna litroilla: esimerkiksi 0,15 moolia happoa 100 ml: ssa olisi yhtä suuri kuin 0,15 jaettuna 0,100: lla, mikä vastaa 1,5 M liuosta.
Käytä hapon alkuperäistä konsentraatiota vetyionipitoisuutena vahvalle hapolle liuoksessa: kaikki happo ionisoituu. Seuraavat ovat ainoat vahvat hapot: HCl (kloorivetyhappo), HBr (bromivety), HI (hydrojodi), H2SO4 (rikkihappo), HNO3 (typpi) ja HClO4 (perkloori) hapot.
Käytä happoerotteluvakion ja laskurin avulla vetyionien pitoisuuksia heikolle hapolle. Kirjoita tämä yhtälö: Ka = (*) / missä on hapon konsentraatio tasapainossa, on vetyionien konsentraatio, on konjugaatin emäksen tai anionin konsentraatio, joka on yhtä suuri ja Ka on hapon dissosiaatiovakio .
Kytke Ka: n tunnettu arvo. Yhtälö näyttää tältä: Ka = x ^ 2 / Nyt, koska happo jakautuu ioneiksi, kunkin ionin moolipitoisuus tasapainossa on sama kuin alkuperäisestä haposta puuttuva määrä. Joten, että yhtälö on yhtä suuri: Ka = x ^ 2 / (Alkuperäinen pitoisuus miinus x).
Muunna tämä neliömäiseksi yhtälöksi: X ^ 2 + Ka x - (alkuperäinen pitoisuus * Ka) = 0 Käytä kvadraattista kaavaa ratkaistaksesi x: n lopullinen arvo.