Jak je to se změnou pH u ředění
Dobrý den, jak je to a ředenim a změnou pH u kyselin a zasad? Například mám 5ml NaOH a doplním jej do 10ml vodou. Jak se změní pH? Je rozdíl mezi redenim silných / slabých kyselin a zásad? Jak je to u pufru? Děkuji
Odpovědi
Diskuze
Nejsem si tak docela jistá, ale myslím, že to bude následovně: reakcí NaOH s vodou vznikne oxid kovu a oxoniový kationt H3O+...zvýšením jeho koncentrace v roztoku se stane roztok kyselejším. Hodnota pH se tudíž zmenší.
Analogicky by tomu mělo být u ředění kyseliny - kyselina reaguje s vodou za vzniku příslušného nekovu a hydroxidové skupiny OH-...tím se zvýší její koncentrace v roztoku a ten se tak stane naopak zásaditějším. Hodnota pH se tedy zvětší.
Co se týče pufru, při ředění změně pH odolávají, což je zapříčiněno patrně jejich bazickou složkou.
Za správnost informací bych ale ruku do ohně nedala, takže doporučuji ještě někde ověřit. ;)
pH = pKa + log(cs/ca). Protože obě koncentrace jsou ve stejném objemu, můžeme je nahradit látkovým množstvím: pH = pKa + log(ns/na). pH je tedy závislé na poměru látkových množství soli (ns) a kyseliny (na). Pokud se tento poměr nezmění, nezmění se ani pH.
pH silných kyselin a zásad je rovné záporně vzatéhodnotě logaritmu jejich koncentrace, pokud neuvažujeme s aktivitami. Opět až do koncentrace kolem 10^-6 mol/dm3 pro jednosytnou kyselinu.
Silné kyseliny jsou ty, které mají Ka > 0,02 nebo pKa menší než 2.
Středně silné kyseliny mají pKa v rozmezí 2-4 a slabé pKa > 4. Rozdíl mezi nimi je v tom, že úbytek koncentrace slabých kyselin disociací je velmi malý, takže je možné ji zanedbat a pH můžeme počítat vztahem pH = 0,5*(pKa - log(ca)). U středně silných kyselin je úbytek koncentrace nedisociované kyseliny disociací znatelný a c(H+) musíme řešit pomocí disociační konstanty. U jednosytných kyselin je koncentrace H+ rovná koncentraci aniontu, takže ve vztahu pro disociační konstantu dostáváme vztah
Ka = c(H+)^2/(c(HA - c(H+) => c(H+^2 + Ka*c(H+) - Ka*c(HA) = 0 a řešíme kvadratickou rovnici.
Souhrnně lze říct, že Počáteční pH silných kyselin je při stejné výchozí koncentraci nižší, než pH roztoku slabé kyseliny. S ředěním ale pH silné kyseliny roste, při každém zředění 10x stoupne pH o 1. U slabých kyselin je vzestup pH pomalejší. A obě pH se setkají při velkých zředěních, kdy se obě přiblíží pH 7.
Teď k tomu louhu. Dejme tomu, že máš 5cm3 roztoku NaOH o pH = 13 => pOH = 14-13 = 1,
c(NaOH) = c(OH-) = 10^-pOH = 10^-1 = 0,1mol/dm3. Když to zředíš na 10cm3 vodou, klesne c(OH-) na 0,05mol/dm3, pOH = -log(0,05) = 1,3 a pH = 14 - 1,3 = 12,7.
Pokud se té H2SO4 týká, pak potřebné látkové množství je n(H2SO4) = c*V.
její hmotnost bude m = n*M; protože jako zdroj použiješ kyselinu o X% H2SO4, její hmotnostní zlomek bude w(H2SO4) = X%/100. hmotnost roztoku vypočteš jako m(X%) = m(H2SO4)/w a přepočítáš ji na objem pomocí hustoty, kterou pro daný hmotnostní zlomek nebo % najdeš v tabulkách.
OK?
Zásady buď váží ion H+ přimo (NH3 + H+ = NH4+) a tím snižují koncentraci H+, nebo častěji uvolňují disociací anion OH-, který s H+ reaguje H+ + OH- = H2O. Ať tak nebo tak, dojde k poklesu koncentrace H+ a pH poroste.