Күшті және әлсіз қышқылдар мен негіздер үшін рН есептеу
Күшті қышқылдар:
Күшті қышқыл суда толық ионданатын қышқыл, яғни ол өзінің құрамдас иондарына толығымен диссоциацияланады. Күшті қышқылдың рН мәнін мына формула бойынша есептеуге болады:
\[pH = -\log[H^+]\]
Мұндағы:
- \([H^+]\) - ерітіндідегі сутегі иондарының концентрациясы, әдетте бір литрдегі мольмен (М).
1-мысал – тұз қышқылы (HCl):
Егер сізде 0,1 М HCl ерітіндісі болса, рН мәнін келесідей есептеуге болады:
\[pH = -\log(0,1) = 1,0\]
Сонымен, 0,1 М HCl ерітіндісінің рН мәні 1,0.
Әлсіз қышқылдар:
Әлсіз қышқылдар суда ішінара ионданады, сондықтан олардың рН-ын есептеу олардың тепе-теңдік константасын (\(K_a\)) және қышқылдың бастапқы концентрациясын түсінуді талап етеді. Әлсіз қышқылдың рН мәнін Гендерсон-Хассельбалх теңдеуі арқылы есептеуге болады:
\[pH = pK_a + \log\left(\frac{[A^-]}{[HA]}\оң жақ)\]
Мұндағы:
- \(pK_a\) қышқылдық диссоциация константасының теріс логарифмі (\(K_a\)).
- \([A^-]\) - конъюгат негізінің концентрациясы.
- \([HA]\) - әлсіз қышқылдың концентрациясы.
2-мысал – Сірке қышқылы (CH₃COOH):
Егер сізде 0,1 М сірке қышқылының (\(CH₃COOH\)) ерітіндісі \(pK_a\) 4,76 болса, рН мәнін келесідей есептеуге болады:
\[pH = 4,76 + \log\left(\frac{[CH₃COO^-]}{[CH₃COOH]}\оң жақ)\]
Тепе-теңдікке жеткеннен кейін сізде 0,01 М \(CH₃COO^-\) және 0,09 М \(CH₃COOH\) бар делік:
\[pH = 4,76 + \log\left(\frac{0,01}{0,09}\оң) = 4,76 - 1,00 = 3,76\]
Сонымен, 0,1 М сірке қышқылы ерітіндісінің рН мәні 3,76
3
Күшті және әлсіз негіздер үшін рН есептеу
Күшті негіздер:
Күшті қышқылдар сияқты күшті негіздер суда толығымен диссоциацияланады. Күшті негіздің рН мәнін күшті қышқылдармен бірдей формула арқылы есептеуге болады:
\[pH = -\log[OH^-]\]
Мұндағы:
- \([OH^-]\) - ерітіндідегі гидроксид иондарының концентрациясы, әдетте бір литрдегі мольмен (М).
**3-мысал – Натрий гидроксиді (NaOH):**
Егер сізде 0,01 М NaOH ерітіндісі болса, рН мәнін келесідей есептеуге болады:
\[pH = -\log(0,01) = 2,0\]
Сонымен, 0,01 М NaOH ерітіндісінің рН мәні 2,0.
Әлсіз негіздер:
Әлсіз негіздер рН есептеу үшін Хендерсон-Хассельбалх теңдеуін де қажет етеді, бірақ сіз \(pK_a\) орнына \(pK_b\) (негіздің диссоциация константасының теріс логарифмін) пайдаланасыз.
\[pH = pK_b + \log\left(\frac{[B]}{[OH^-]}\оң жақ)\]
Мұндағы:
- \(pK_b\) - негізгі диссоциация константасының теріс логарифмі (\(K_b\)).
- \([B]\) - әлсіз негіздің концентрациясы.
- \([OH^-]\) - гидроксид иондарының концентрациясы
4-мысал – Аммиак (NH₃):
Бізде 0,1 М аммиак ерітіндісі (\(NH₃\)) \(pK_b\) 4,75 болды делік. Тепе-теңдіктен кейін сізде 0,02 М \(NH₃\) және 0,08 М \(OH^-\) болады:
\[pH = 4,75 + \log\left(\frac{0,02}{0,08}\оң) = 4,75 - 1,00 = 3,75\]
Сонымен, 0,1 М аммиак ерітіндісінің рН мәні 3,75.
4
Достарыңызбен бөлісу: |