66677 Podstawy chemii, ćwiczenia laboratoryjne5

K\y — |H⁺ J[OH] = 10 ¹

stąd

[OH"l =

10

•14

10

-14

[H^H

10

-2

= 10

-12

12,

pOH = -log[OH~l = -log[10    ] = -(-12) = 12

Przykład 5.3.

Jakie jest pH roztworu zasady sodowej o stężeniu 0,015 mol/dm³.

Zasada sodowa jest mocnym elektrolitem i przy tak małym stężeniu można założyć, że jest w 100% zdysocjowana {a- 1).

Stężenie jonów wodorowych możemy obliczyć z iloczynu jonowego wody.

_[H+|=_^₌ i°:¹⁴

[OH^-1    1,5-10^-2

,₀-14

pH = -log[H⁺ ] = - log —-_T = - log 10^-14 + log 1,5 • 10^-2 =

1,5-10 ²

= 14-1,82 = 12,18

Przykład 5.4.

Obliczyć stężenie roztworu kwasu azotowego, jeżeli pH tego roztworu wynosi 2,H (pH = 2,8).

Rozwiązanie

pH= - log[H⁺ J = 2,8 = 3 - 0,2 log [H⁺]= 0,2 - 3 log [ H⁺]= log 1,59 +log 10'³

czyli [H⁺] = 1,59- 10'³.

r

'♦•ężcnie molowe rozpuszczonego kwasu wynosi więc 1,59 • 10'³ mol/dm³ (mocny łwas a = I ).

Roztwory buforowe

Roztwory buforowe to takie roztwory, które nic zmieniają wyraźnie pH, Mimo wprowadzenia do nich pewnych ilości jonów H⁺ lub OH^-. Są to przeważ-

..... mieszaniny roztworów słabych kwasów lub zasad i ich soli lub mieszaniny

i worów soli kwasu wielowodorowego (o kilku stopniach dysocjacji). Buforu-H«t działanie układu buforowego (roztworu buforowego) polega na wiązaniu i" -•('/ składniki tego układu wprowadzonych do roztworu jonów H⁺ lub OH".

h/ykłady roztworów buforowych

Hulor octanowy to roztwór zawierający kwas octowy (ClhCOOH) i octan sodu (CH,COONa).

W roztworze obecne są jony CH3COO~,Na⁺ oraz niezdysocjowane cząsteczki

< IliCOOH ( bo jest to słaby kwas). Obecność jonów CH3COO z soli cofa dysocjację kwasu octowego. Dodanie do roztworu kwasu (jonów H⁺) powodu-|i\ że zachodzi reakcja: ¹

CH3COO^- + H⁺ CHiCOOH

111

1

Jodanie zasady (OH ) powoduje, że zachodzi reakcja:

CH.,COOH + Ol I^- ^ CH3COO^- + h₂o

Możliwość wiązania jonów H⁺ lub OH^-powoduje, że pH roztworu się nie zmieni.

1 bufor węglanowy (występuje między innymi, w wodach naturalnych, glebach 1 przede wszystkim w organizmach żywych) zawiera HCOJ i H2CO3, naj-e/ęściej w tzw. ró\\'nowadze węglanowej (po prostu w obecności dwutlenku węgla C0₂), Dodanie do takiego roztworu kwasu (H⁺) powoduje, że zachodzi