Πώς αλλάζει η θερμοκρασία pH;

Η θερμοκρασία μπορεί να επηρεάσει το ρΗ με λίγους τρόπους, αλλά ο πιο σημαντικός είναι ο αντίκτυπός του στην ισορροπία των χημικών αντιδράσεων που περιλαμβάνουν οξέα και βάσεις . Εδώ είναι μια κατανομή:

1. Ιονισμός νερού

* Το ίδιο το νερό υφίσταται ελαφρύ ιονισμό, σχηματίζοντας ιόντα υδρονίου (H₃O⁺) και ιόντα υδροξειδίου (OH⁻):

`` `

2H₂O (l) ⇌ h₃o⁺ (aq) + oh (aq)

`` `

* Αυτή η ισορροπία είναι endothermic , που σημαίνει ότι απορροφά τη θερμότητα.

* Η αύξηση της θερμοκρασίας μετατοπίζει την ισορροπία στα δεξιά, ευνοώντας το σχηματισμό περισσότερων ιόντων , οδηγώντας σε μια υψηλότερη συγκέντρωση του H₃o⁺ και χαμηλότερου pH .

2. Διάσπαση οξέων και βάσεων

* Πολλά οξέα και βάσεις είναι αδύναμοι ηλεκτρολύτες, που σημαίνει ότι διαχωρίζονται μόνο εν μέρει σε διάλυμα.

* Η διάσπαση των ασθενών οξέων και των βάσεων είναι επίσης συχνά endothermic .

* Παρόμοια με το νερό, η αύξηση της θερμοκρασίας μετατοπίζει την ισορροπία προς τη διάσπαση , οδηγώντας σε υψηλότερη συγκέντρωση ιόντων H⁺ (ή OH⁻) και ένα χαμηλότερο (ή υψηλότερο) ph , ανάλογα με το οξύ ή τη βάση.

3. Διαλυτότητα των αερίων

* Ορισμένα αέρια, όπως το διοξείδιο του άνθρακα (CO₂), είναι όξινα και διαλύονται στο νερό για να σχηματίσουν ανθρακικό οξύ (H₂co₃):

`` `

Co₂ (g) + h₂o (l) ⇌ h₂co₃ (aq)

`` `

* Αυτή η ισορροπία είναι εξωθερμική , που σημαίνει ότι απελευθερώνει θερμότητα.

* Η αύξηση της θερμοκρασίας μετατοπίζει την ισορροπία προς τα αριστερά, ευνοώντας την απελευθέρωση του Co₂ από τη λύση . Αυτό μειώνει τη συγκέντρωση ιόντων Η και αυξάνει το pH .

Παραδείγματα:

* νερό: Στους 25 ° C, το καθαρό νερό έχει ρΗ 7. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, το ρΗ μειώνεται ελαφρώς (π.χ. περίπου 6,5 στους 50 ° C).

* οξέα: Για αδύναμα οξέα όπως το οξικό οξύ (CH₃COOH), η αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνει τη συγκέντρωση ιόντων Η, με αποτέλεσμα το χαμηλότερο ρΗ.

* βάσεις: Για αδύναμες βάσεις όπως η αμμωνία (NH₃), η αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνει τη συγκέντρωση ιόντων ΟΗΗ, οδηγώντας σε υψηλότερο ρΗ.

Σημαντική σημείωση:

* Η κατεύθυνση της μεταβολής του ρΗ λόγω της θερμοκρασίας εξαρτάται από το συγκεκριμένο οξύ, βάση ή διάλυμα.

* Άλλοι παράγοντες Όπως η συγκέντρωση του οξέος ή της βάσης, η παρουσία ρυθμιστικών ρυθμίσεων και η πίεση μπορεί επίσης να επηρεάσει τις αλλαγές του pH.

Συνοπτικά, οι μεταβολές της θερμοκρασίας μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά το pH επηρεάζοντας την ισορροπία των χημικών αντιδράσεων που περιλαμβάνουν οξέα και βάσεις. Η κατεύθυνση της μεταβολής του ρΗ εξαρτάται από τη συγκεκριμένη αντίδραση και αν είναι ενδοθερμική ή εξωθερμική.