Wykładnik stężenia jonów wodorowych

9.4.

Wykładnik stężenia jonów wodorowych

Przykład 9.5

Obliczyć pH 0,5-molowego roztworu jednohydronowego kwasu, którego stała dysocjacji wynosi 1,8 1 (T⁵.

Analiza problemu

Wykładnik stężenia jonów wodorowych, oznaczony symbolem pH, jest ujemnym logarytmem dziesiętnym z wartości liczbowej stężenia molowego jonów wodorowych:

pH = -log[H⁺]

Obliczenie pH musi być poprzedzone obliczeniem stężenia jonów wodorowych. W roztworach mocnych kwasów jednohydronowych [H⁺J = c_m. W roztworach słabych kwasów [H⁺] = a • c_m. Ponieważ w każdym roztworze wodnym [H⁺] • [OH“] = 1CT¹⁴, czyli pH + pOH = 14, gdzie pOH = -log[OH ], to w roztworach zasad:

pH = 14-pOH

Wartość [OIT] w roztworach zasad oblicza się analogicznie do obliczania wartości [H⁺] w roztworach kwasów.

Rozwiązanie

obliczamy najpierw

W celu obliczenia stężenia jonów wodorowych ze wzoru [H⁺] = a • c_m stopień dysocjacji. Ponieważ

>400

Cm _    0,5

K ~ 1,8 -10~

możemy skorzystać ze wzoru przybliżonego (patrz przykład 9.4):

= 0,006

[K    11,8 -10”'

o,5

[H⁺] = a ■ c_m = 0,006 ■ 0,5 mol/dm³ = 0,003 mol/dm^!

pH = -log 0,003 = 2,52 Odpowiedź: pH roztworu wynosi 2,52.

Uwaga: Wartość pH podaje się z dokładnością najwyżej do 0,01, ponieważ większa liczba cyfr nie wynikałaby z dokładności wyjściowych danych.

187