Πώς παράγετε τιμές pH για αδύναμα οξέα;
Κατανόηση ασθενών οξέων
* Μερικός ιονισμός: Τα αδύναμα οξέα είναι μόνο εν μέρει ιονίζοντας σε διάλυμα. Δεν χωρίζονται εντελώς σε ιόντα όπως ισχυρά οξέα.
* Ισορροπία: Ο ιονισμός ενός ασθενούς οξέος φτάνει στην ισορροπία, που σημαίνει ότι οι ρυθμοί των προς τα εμπρός και αντίστροφων αντιδράσεων είναι ίσοι.
εξισώσεις και βήματα
1. Η σταθερά διάστασης οξέος (KA):
* Η τιμή Ka ποσοτικοποιεί την έκταση στην οποία ιονίζει ένα αδύναμο οξύ.
* Όσο μεγαλύτερο είναι το ΚΑ, τόσο ισχυρότερο είναι το οξύ (περισσότερο ιονισμός).
* Η εξίσωση για το KA είναι:
`` `
Ka =[h+] [a-] / [ha]
`` `
Οπου:
* [Η+]:Συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου (mol/L)
* [Α-]:Συγκέντρωση της βάσης συζευγμένης (mol/L)
* [Ha]:συγκέντρωση του ασθενούς οξέος (mol/l)
2. Ο πίνακας πάγου (αρχική, αλλαγή, ισορροπία):
* Αυτός ο πίνακας βοηθά στην οργάνωση των συγκεντρώσεων αντιδραστηρίων και προϊόντων σε ισορροπία.
| | Χα | H+ | Α-
| ----- | ------ | ----- | ------- |
| I | C | 0 | 0 |
| C | -x | +x | +x |
| Ε | C-X | x | x |
* Πού:
* C =αρχική συγκέντρωση του ασθενούς οξέος
* x =Αλλαγή στη συγκέντρωση σε ισορροπία
3. Επίλυση για Χ (συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου):
* Αντικαταστήστε τις συγκεντρώσεις ισορροπίας από το τραπέζι πάγου στην έκφραση KA:
`` `
Ka =(x) (x) / (c - x)
`` `
* Λύστε την τετραγωνική εξίσωση για το x. Σε πολλές περιπτώσεις, ο «Χ» στον παρονομαστή μπορεί να παραμεληθεί εάν το KA είναι πολύ μικρό (καθιστώντας τον υπολογισμό ευκολότερο).
* Η τιμή του Χ αντιπροσωπεύει τη συγκέντρωση ισορροπίας των ιόντων Η+.
4. Υπολογισμός ph:
* Χρησιμοποιήστε την ακόλουθη εξίσωση:
`` `
ph =-log [Η+]
`` `
Παράδειγμα:Υπολογίστε το ρΗ ενός διαλύματος 0,10 Μ οξικού οξέος (CH3COOH) με ka =1,8 x 10^-5
1. Πίνακας πάγου:
| | CH3COOH | H+ | Ch3coo- |
| ----- | --------- | ------- | ----------
| I | 0,10 | 0 | 0 |
| C | -x | +x | +x |
| Ε | 0.10-x | x | x |
2. Έκφραση ka:
`` `
1.8 x 10^-5 =(x) (x) / (0.10 - x)
`` `
3. Επίλυση για x (παραμέληση x στον παρονομαστή):
`` `
1,8 x 10^-5 =x^2 / 0,10
x^2 =1,8 x 10^-6
x =1,3 x 10^-3
`` `
4. Υπολογίστε το pH:
`` `
ph =-log (1,3 x 10^-3) =2,89
`` `
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* προσέγγιση: Εάν το ΚΑ είναι πολύ μικρό σε σύγκριση με την αρχική συγκέντρωση του οξέος, μπορείτε συνήθως να παραμελήσετε το «Χ» στον παρονομαστή κατά την επίλυση του x. Αυτό απλοποιεί τον υπολογισμό.
* τετραγωνική φόρμουλα: Εάν η προσέγγιση δεν είναι έγκυρη, θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε τον τετραγωνικό τύπο για να λύσετε για το x.
* παραδοχές: Οι υπολογισμοί υποθέτουν ιδανικές συνθήκες (όπως αραιές διαλύματα).
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε να εργαστείτε με ένα άλλο παράδειγμα!
