Chemie - Výpočet pH
Jaká je hodnota pH roztoku připraveného zředěním 50 cm3 roztoku HNO3 (c = 0,05 mol/dm3) přidáním 450 cm3 vody? (2,3)
Odpovědi
Diskuze
c(H3O+ = c(HNO3). Přidáním vody v objemu 9ti násobku objemu původního roztoku se objem zvětšil 10x, látkové množství se nezměnilo. Nová koncentrace je tedy 0,005mol/dm3.
pH = -log(c(H3O+) = -log(0,005) = 2,3.
OK?
Má vyjít NH4+, ale mě vychází OH-.
Jsem si dala rovnicu NH3 + H2O => NH4+ + OH-; s tím že K1 = NH3 a je spárovaná s Z2 = OH-
Jako to OH- se bere jako kyselina či jak? Bo mě to jinak nevychází. U rovnic, kde se to rozpadá na H3P+ a zásada, mi to vychází ale tohle je na OH-, tak nevím.
nebo
http://vscht.cz/ach/pub/ReseneUlohy-5B-Odhad_sily_kyselin.pdf
Hodnoty disociačních konstant kyselin a zásad lze najít v tabulkách a slouží pro klasifikaci síly kyselin a zásad. Protože u slabých kyselin a zásad vychází disociační konstanta záporná, obvykle se uvádí jako hodnota pK (často ve formě pKA), což je záporný dekadický logaritmus disociační konstanty (pKA pro kyseliny, pKB pro zásady) při 25°C. Obecně platí, že vyšší disociační konstantě odpovídá větší množství disociovaných molekul, tedy vyšší síla kyselin a zásad. Při převedení tohoto pravidla na hodnoty pKA, bude naopak vycházet, že nízká hodnota odpovídá silným kyselinám (pKA < 2), vyšší slabým (5 < pKA < 9) a vysoká velmi slabým (pKA > 10).
Arrheniova teorie je příliš úzká, používá se Bronstedtova teorie. Podle ní je kyselinou látka, která je schopná uvolnit proton (H+), zásadou látka, která je schopná proton vázat. Když tedy molekula uvolní proton, získává záporný náboj a je tedy schopná proton vázat. Tím se stává zásadou. Hovoříme o konjugovaném páru kyslina/zásada. HCl je tedy kyselinou, ion Cl- je naopak zásadou. Zachycení protonu není podmíněno záporným nábojem částice, může být důsledkem aktivního volného elektronového páru, což je případ třeba diskutovaného amoniaku. Ten má hybridizovaný volný pár, na který může zachytit proton za vzniku Bronstedtovy kyseliny NH4+. Nositelem zásaditosti hydroxidů není ion kovu, ale disociací uvolněné OH-. Představitelem obojetných látek - amfolytů - může být voda:
2H2O ⇄ H3O+ + OH-; jedna molekula uvolnila proton - chovala se jako kyselina. Druhé molekula proton přijala, chovala se tedy jako zásada. V jednom případě byl tedy konjugovaný pár kyselina/zásada tvořen párem H2O/OH-, v druhém případě H3O+/H2O.
Výhodou Bronstedtovy teorie proti Arrheniově je v tom, že vysvětluje jednoduše změnu pH při hydrolýze solí slabých kyselin nebo slabých zásad. Na příklad vodný roztok octanu sodného reaguje zásaditě. Příčinou posunu pH není zasaditost iontu Na+, ten s vodou v tomto smyslu nereaguje. Zásadou je octanový anion. Protože jde o ion slabé kyseliny, reaguje s vodou podle reakce CH3COO- + H2O = CH3COOH + OH-. Zvýšení koncentrace OH- způsobí snížení koncentrace H3O+ a tedy zvýšení pH. Podobně klesne pH v roztoku NH4Cl. Opět ion silné kyseliny Cl- s vodou nijak nereaguje. Naproti tomu ion NH4+ je Bronstedtovou kyselinou a disociuje:
NH4+ + H2O = H3O+ + NH3. pKa iontu NH4+ je 9,25, jde tedy o velmi slabou kyselinu.
Na závěr ještě - pKa a pKb konjugovaného páru jsou spolu vázány iontovým produktem vody:
pKa + pKb = 14; z toho plyne, že ion silné kyseliny je slabou zásadou a ion silné zásady slabou kyselinou.