Πώς είναι η συγκέντρωση ενός διαλύματος που σχετίζεται με το ρΗ;
1. Ισχυρά οξέα και βάσεις:
* Άμεση σχέση: Για ισχυρά οξέα και βάσεις, υπάρχει άμεση σχέση μεταξύ συγκέντρωσης και ρΗ.
* Ισχυρά οξέα: Μια υψηλότερη συγκέντρωση ενός ισχυρού οξέος οδηγεί σε χαμηλότερο ρΗ (πιο όξινο).
* Ισχυρές βάσεις: Μια υψηλότερη συγκέντρωση μιας ισχυρής βάσης οδηγεί σε υψηλότερο ρΗ (πιο βασικό).
* Παράδειγμα:
* 1m ΗΟΙ έχει ρΗ 0, ενώ το 0,1Μ ΗΟΙ έχει ρΗ 1.
* 1Μ ΝΑΟΗ έχει ρΗ 14, ενώ το 0,1Μ ΝΑΟΗ έχει ρΗ 13.
2. Αδύναμο οξέα και βάσεις:
* Έμμεση σχέση: Για αδύναμα οξέα και βάσεις, η σχέση είναι πιο περίπλοκη. Το pH εξαρτάται από:
* Συγκέντρωση: Η υψηλότερη συγκέντρωση γενικά οδηγεί σε χαμηλότερο ρΗ για αδύναμα οξέα και υψηλότερο ρΗ για αδύναμες βάσεις, αλλά η αλλαγή είναι λιγότερο έντονη από ό, τι με ισχυρά οξέα/βάσεις.
* Σταράχος διάστασης οξέος/βάσης (KA/KB): Αυτή η σταθερά αντικατοπτρίζει πόσο το οξύ ή η βάση ιονίζει το διάλυμα. Μια υψηλότερη τιμή Ka/Kb υποδεικνύει ένα ισχυρότερο οξύ/βάση, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη μεταβολή του ρΗ με συγκέντρωση.
* Παράδειγμα:
* Το οξικό οξύ (CH3COOH) είναι ένα αδύναμο οξύ. Ένα διάλυμα 1Μ έχει ρΗ περίπου 2,4, ενώ ένα διάλυμα 0,1Μ έχει ρΗ περίπου 2,9. Η μεταβολή του ρΗ είναι λιγότερο σημαντική από ό, τι με ένα ισχυρό οξύ όπως το HCl.
3. Buffers:
* σύνθετη σχέση: Τα buffers αντιστέκονται στις αλλαγές στο pH. Περιέχουν ένα αδύναμο οξύ και τη συζευγμένη βάση του (ή μια αδύναμη βάση και το συζευγμένο οξύ του). Το ρΗ ενός ρυθμιστικού διαλύματος καθορίζεται κυρίως από την αναλογία του ασθενούς οξέος/βάσης στο συζευγμένο του αντί της απόλυτης συγκέντρωσης.
* Παράδειγμα:
* Ένα ρυθμιστικό διάλυμα με ίσες συγκεντρώσεις οξικού οξέος και ιόντων οξικού άλατος θα έχει ρΗ κοντά στο ΡΚΑ (4.76). Η αλλαγή της συγκέντρωσης και των δύο συστατικών με τον ίδιο παράγοντα δεν θα αλλάξει σημαντικά το pH.
Συνοπτικά:
* Ισχυρά οξέα/βάσεις: Υψηλότερη συγκέντρωση =πιο ακραίο pH.
* αδύναμα οξέα/βάσεις: Υψηλότερη συγκέντρωση =ελαφρώς πιο ακραίο ρΗ, αλλά η αλλαγή είναι λιγότερο έντονη.
* buffer: Η αναλογία του ασθενούς οξέος/βάσης προς συζευγμένο καθορίζει το ρΗ, όχι την απόλυτη συγκέντρωση.
Key Takeaway: Ενώ η συγκέντρωση παίζει ρόλο στον προσδιορισμό του ρΗ, η σχέση δεν είναι πάντα απλή και εξαρτάται από τη φύση του διαλύματος (ισχυρό/αδύναμο οξύ/βάση, ρυθμιστικό διάλυμα).
