Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Chemické výpočty II Vladimíra Kvasnicová. Výpočty pH pH = - log a(H 3 O + ) a = γ x c a = aktivita γ = aktivitní koeficient (0-1) c = molární koncentrace.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Chemické výpočty II Vladimíra Kvasnicová. Výpočty pH pH = - log a(H 3 O + ) a = γ x c a = aktivita γ = aktivitní koeficient (0-1) c = molární koncentrace."— Transkript prezentace:

1 Chemické výpočty II Vladimíra Kvasnicová

2 Výpočty pH pH = - log a(H 3 O + ) a = γ x c a = aktivita γ = aktivitní koeficient (0-1) c = molární koncentrace (mol /L) zředěné (mM) roztoky: γ  1  a = c pH = - log c(H 3 O + ) c(H 3 O + ) = [H 3 O + ] = molární koncentrace

3 Disociace vody: H 2 O ↔ H + + OH - H 2 O + H + + OH - ↔ H 3 O + + OH - H 2 O + H 2 O ↔ H 3 O + + OH - K dis = [H 3 O + ] x [OH - ] [H 2 O] 2 K dis x [H 2 O] 2 = [H 3 O + ] x [OH - ] K dis x [H 2 O] 2  konstantní, neboť [H 2 O] je mnohokrát vyšší než [H 3 O + ] nebo [OH - ] K w = konstanta = iontový součin vody K w = [H 3 O + ] x [OH - ]

4 K w = [H 3 O + ] x [OH - ] = pK W = pH + pOH = 14 pK = - log K pH = - log [H 3 O + ] pOH = - log [OH - ] = [H 3 O + ] x [OH - ] / log log = log ([H 3 O + ] x [OH - ] ) log = log [H 3 O + ] + log [OH - ] -14 = log [H 3 O + ] + log [OH - ] / x (-1) 14= - log [H 3 O + ] - log [OH - ] ↓ ↓ ↓ pK W = pH + pOH 14= v čisté vodě

5 pK W = pH + pOH = 14 => voda: [H 3 O + ] = 10 –7 (pH = 7) [OH - ] = 10 –7 (pOH = 7) zjednodušení: [H 3 O + ] = [H + ] = c(H + ) => pH = – log c(H + ) pH = 0 – 14 pH kyselé neutrální zásadité pokud [H + ] klesne, [OH - ] vzrosteK W je (25 °C) pokud [OH - ] klesne, [H + ] vzroste (= konstantní !)

6 silné kyseliny (HA)[HA] = [H + ] HA → H + + A - pH = - log c(H + ) = - log c HA silné báze (BOH)[BOH] = [OH - ] BOH → B + + OH - pOH = - log c BOH

7 slabé kyseliny (HA)[HA] ≠ [H + ] K dis ≤ 10 –2 HA ↔ H + + A - K dis = [H + ] [A - ][H + ] = [A - ] [HA] = c HA K dis = K a [HA] K a = [H + ] 2 c HA K a x c HA = [H + ] 2 / log log (K a x c HA ) = 2 x log [H + ] log K a + log c HA = 2 x log [H + ] / ½ ½ log K a + ½ log c HA = log [H + ] / x (-1) -½ log K a - ½ log c HA = - log [H + ]- log K a = pK a ½ pK a - ½ log c HA = pH => pH = ½ pK a - ½ log c HA

8 slabé kyseliny (HA)[HA] ≠ [H + ] K dis ≤ 10 –2 HA ↔ H + + A - pH = ½ pK a - ½ log c HA slabé báze (BOH) [BOH] ≠ [OH - ] K dis = [B+] [OH-] BOH ↔ B + + OH - [BOH] pOH = ½ pK b - ½ log c BOH => pH zásaditých roztoků: pH + pOH = 14 pH = 14 - pOH

9 Souhrn: pH = - log c(H + ) pK = - log K pH + pOH = 14 KYSELINY:pH = - log c HA pH = ½ pK a - ½ log c HA ZÁSADY:pOH = - log c BOH pOH = ½ pK b - ½ log c BOH pH = 14 – pOH

10 Cvičení 1) 0,1M HCl, pH = ?, [H + ] = ? [10 -1 M, pH =1] 2) 0,01M KOH, pH = ?, [H + ] = ? [ M, pH = 12] 3) 0,01M octová kyselina, K = 1,8 x 10 –5, pH = ? [pK = 4,74; pH = 3,4] 4) 0,2M NH 4 OH; pK = 4,74; pH = ? [pOH = 2,72; pH = 11,3] 5) 0,1M mléčná kyselina; pH = 2,4; K a = ? [pK=3,8; K a = 1,58 x ]

11 6) z hodnoty pH silné jednosytné kyseliny vypočítejte koncentraci: pH = 3,0 [10 –3 M ] 7) z hodnoty pH silné zásady vypočítejte koncentraci: pH = 11 [pOH = 3; c = 10 –3 M ] 8) jak se změní pH silné kyseliny jejím naředěním? c 1 = 0,1c 2 = 0,01? ∆ pH [∆ pH = 1 ] 9) jak se změní pH slabé kyseliny jejím naředěním? c 1 = 0,1 c 2 = 0,01? ∆ pH [∆ pH = 0,5 ]

12 PUFRY (tlumivé, ústojné roztoky, nárazníky) = systémy schopné vyrovnávat výkyvy pH: po přidání silné kyseliny nebo báze změní své pH jen nepatrně používají se k udržování stabilní hodnoty pH složení pufrů: „konjugovaný pár: kyselina / zásada“ * slabá kyselina + její sůl * slabá zásada + její sůl * 2 různé soli vícesytné kyseliny * amfoterní látky (např. proteiny)

13 „bikarbonátový pufr“ HCO 3 - NaHCO 3 ↔ Na + + HCO 3 - H 2 CO 3 H 2 CO 3 ↔ H + + HCO 3 - NaHCO 3 smíchány → Na + + HCO 3 - H 2 CO 3 H + + HCO H 2 CO 3 + HCl + NaOH (H + + Cl - ) (Na + + OH - ) Na + + HCO 3 - Na + + HCO 3 - H + + H 2 CO 3 H 2 O + HCO 3 - Cl - + H 2 CO 3 Na + + H 2 CO 3 HCO H + ↔ H 2 CO 3 H + + OH - ↔ H 2 O

14 Henderson-Hasselbalchova rovnice pH = pK a + log (c s / c a ) (pro kyselý pufr ) pOH = pK b + log (c s / c b ) (pro bazický pufr) pH = 14 - pOH pK = disociační konstanta slabé kyseliny (pK a ) nebo báze (pK b ) c s = aktuální koncentrace soli v pufru c a = aktuální koncentrace slabé kyseliny v pufru c b = aktuální koncentrace slabé báze v pufru c = c´ x V c´ = koncentrace před smícháním složek pufru V = objem jednotlivé složky (kys., báze nebo soli)

15 Cvičení 10) 200ml 0,5M octové kyseliny + 100ml 0,5M octanu sodného => pufr; pK a = 4,76 pH = ? [pH = 4,46 ] 11) 20ml 0,05M NH 4 Cl + ? ml 0,2M NH 4 OH => pufr o pH = 10; K b = 1,85 x 10 –5 pK = ? [pK = 4,73; 27 ml]


Stáhnout ppt "Chemické výpočty II Vladimíra Kvasnicová. Výpočty pH pH = - log a(H 3 O + ) a = γ x c a = aktivita γ = aktivitní koeficient (0-1) c = molární koncentrace."

Podobné prezentace


Reklamy Google