Γιατί το pH στο σημείο ισοδυναμίας πάντα 7 σε μια αντίδραση εξουδετέρωσης;

Το ρΗ στο σημείο ισοδυναμίας μιας αντίδρασης εξουδετέρωσης είναι όχι πάντα 7 . Είναι μόνο 7 για την αντίδραση εξουδετέρωσης του A ισχυρό οξύ με ισχυρή βάση .

Εδώ είναι γιατί:

* Τα ισχυρά οξέα και οι βάσεις διαχωρίζονται πλήρως στο νερό. Αυτό σημαίνει ότι απελευθερώνουν όλα τα ιόντα Η+ (οξέα) ή OH (βάσεις) στο διάλυμα.

* Στο σημείο ισοδυναμίας, οι γραμμομορείς του οξέος και της βάσης είναι ίσα. Αυτό σημαίνει ότι όλα τα ιόντα Η+ από το οξύ αντέδρασαν με όλα τα ΟΗ-ιόντα από τη βάση για να σχηματίσουν νερό (H2O).

* Το νερό είναι ουδέτερο. Έχει ρΗ 7 επειδή περιέχει ίσες ποσότητες Η+ και OH.

Ωστόσο, εάν το οξύ ή η βάση είναι αδύναμη, το pH στο σημείο ισοδυναμίας θα αποκλίνει από 7. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα αδύναμα οξέα και οι βάσεις δεν διαχωρίζονται πλήρως.

* Αδύναμο οξέα και βάσεις υπάρχουν σε ισορροπία με τη συζευγμένη βάση/οξύ Αυτό σημαίνει ότι ορισμένα από τα οξέα/βάση παραμένουν αδιάφοροι, με αποτέλεσμα υψηλότερη συγκέντρωση ιόντων Η+ ή ΟΗ σε διάλυμα.

* Η παρουσία αυτών των επιπλέον ιόντων επηρεάζει το ph. Εάν το οξύ είναι αδύναμο, το pH στο σημείο ισοδυναμίας θα είναι μεγαλύτερο από 7 (ελαφρώς βασικό). Εάν η βάση είναι αδύναμη, το pH θα είναι μικρότερο από 7 (ελαφρώς όξινο).

Παράδειγμα:

* Ισχυρό οξύ/ισχυρή βάση: HCl (ισχυρό οξύ) + ΝαΟΗ (ισχυρή βάση) -> NaCl (αλάτι) + H2O (νερό). Το σημείο ισοδυναμίας είναι 7.

* Αδύναμο οξύ/ισχυρή βάση: CH3COOH (ασθενές οξύ) + NaOH (ισχυρή βάση) -> CH3COONA (αλάτι) + H2O (νερό). Το σημείο ισοδυναμίας είναι μεγαλύτερο από 7.

* Ισχυρό οξύ/αδύναμη βάση: HNO3 (ισχυρό οξύ) + ΝΗ3 (ασθενής βάση) -> NH4NO3 (αλάτι) + H2O (νερό). Το σημείο ισοδυναμίας PH είναι μικρότερο από 7.

Επομένως, ενώ ένα ρΗ 7 στο σημείο ισοδυναμίας είναι μια κοινή εσφαλμένη αντίληψη, ισχύει μόνο για την συγκεκριμένη περίπτωση μιας ισχυρής αντίδρασης οξέος και ισχυρής βάσης.