DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0969 Název školy Gymnázium Česká a Olympijských nadějí, České Budějovice, Česká 64 Název materiálu VY_32_INOVACE_CH_1_BAR_06_OBECNACHEMIE Autor Ivan Bartoš Tematický okruh Výpočty pH Ročník 1. Datum tvorby 11. 6. 2012 Anotace Tento materiál objasňuje srozumitelnou formou jednoduché výpočty pH. Grafická názornost se podílí na inovativnost i podání látky spolu s jednoduchostí grafických prvků. Metodický pokyn Prezentace je určena jako výklad do hodiny i jako materiál k samostudiu Možnosti využití: promítání, práce jednotlivců nebo dvojic u PC Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora

Kyselost roztoků určuje koncentrace iontů H3O+ Kyselost roztoků určuje koncentrace iontů H3O+. Pro vyjádření kyselosti používáme stupnici pH. Výpočet pH se liší podle toho, zda jde o silné nebo slabé kyseliny (zásady). Silné kyseliny a zásady Silné kyseliny a zásady jsou zcela disociovány (rozštěpeny), proto platí: JEDNOSYTNÉ KYSELINY:ckyseliny = c(H3O+) DVOJSYTNÉ KYSELINY:2 ckys. = c(H3O+) TROJSYTNÉ KYSELINY:3 ckys. = c(H3O+) U zásad je výpočet pH trochu složitější. Zásady se ve vodném roztoku štěpí za vzniku iontů OH-, proto koncentrace zásady má vztah ke koncentraci OH- iontů, tudíž k hodnotě pOH: pOH = -log c(OH-) Z iontového součinu tak proto vyplývá pro pH vztah: pH = 14 - pOH, proto lze COH- k výpočtu pH použít.

Pro jednosytné a vícesytné zásady platí pro vztah mezi c(OH-) a Czás Pro jednosytné a vícesytné zásady platí pro vztah mezi c(OH-) a Czás. obdobná analogie jako u jednosytných a vícesytných kyselin: Jednosytné zásady: Czás. = c(OH-) Dvojsytné: 2 Czás. = c(OH-) [H3O+] = rovnovážná molární koncentrace pKlátky = -logKlátky .... kde Klátky je disociační konstanta; pK se zavádí, aby se pracovalo s "přijatelnějšími" čísly, tedy ne tak malými: např. KA = 5,3 . 10-12 → pKA = 11,4

Slabé kyseliny a zásady Výpočet uvádíme pouze na jednosytné kyseliny/zásady, protože u vícesytných by byl výpočet podstatně složitější kvůli zohlednění mnoha dalších komplikovanějších faktorů. KA = [H+]x[A-] / [HA] JEDNOSYTNÉ: HA → H+ + A- [H+] = [A-] KA: [HA] = [H+]2, tj. [H+] - [A-] = [H+]2 -0,5 . log KA – 0,5 . log ckys. = -log c(H+) -0,5 . log KA – 0,5 . ckys. = pH Z toho vyplývá: 0,5 . pKA – 0,5 . ckys. SILNÁ JEDNOSYTNÁ ZÁSADA: pH = 14 – 0,5(pKB + log czás.)

Řešený příklad Vypočítejte pH 0,012 M roztoku kyseliny sírové.Řešení: c = 0,012 mol/dm3 H2SO4 je silná dvojsytná kyselina, která je ve zředěném roztoku zcela disociovaná. Koncentrace H3O+ iontů bude proto rovna koncentraci kyseliny. pH roztoku vypočteme jako její záporný dekadický logaritmus. pH = -log x . [H2SO4] pH = -log 2 . 0,012 pH = 1,62

Řešený příklad Vypočítejte pH 0,027 M roztoku hydroxidu sodného.Řešení: c = 0,027 mol/dm3 NaOH je silná jednosytná zásada, která je ve zředěném roztoku zcela disociovaná. Koncentrace OH- iontů bude proto rovna koncentraci kyseliny. pH roztoku vypočteme jako její záporný dekadický logaritmus. pOH = -log [NaOH] pH = 14 - pOH pH = 14 + log 1 . 0,027 pH = 12,43

Použité zdroje Kodíček, M.: Chemie pro gymnázia v testových úlohách. Praha: SPN, 2010. ISBN: 8085937956. Vacík, J.: Obecná chemie. Praha: SPN, 1986. Fischer, O.: Fyzikální chemie. Praha: SPN, 1983. Kask, U., Rawn, J. D.: General Chemistry. Dubuque, Iowa: Wm. C. Brown Publishers, USA 1993. Mareček, A., Honza, J.: Chemie pro čtyřletá gymnázia - 1.díl. Olomouc: Nakladatelství Olomouc. ISBN: 80-7182-055-5. Dušek, B., Flemr, V.: Chemie pro gymnázia I. Praha: SPN, 2007. ISBN: 80-7235-369- Klikorka, J., Hájek, B., Votínsk,ý J.: Obecná a anorganická chemie. Praha: SNTL/Alfa, 1985. Brown, G.I.: Úvod do studia anorganické chemie. Praha: SNTL, 1982. Šrámek, V.: Kosina L.: Obecná a anorganická chemie. Olomouc: FIN, 1996. Handlíř, K. a kol.: Výpočty a cvičení z obecné a anorganické chemie. Pardubice: VŠCHT, 1993.