Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno Číslo a název projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0521 – Investice do vzdělání nesou nejvyšší úrok Autor: Mgr. Nina Nováková Tematická sada: Aplikační matematické úlohy v hodinách chemie Téma: Výpočet pH silných kyselin Číslo materiálu: VY_42_INOVACE_06_01_NONI

Anotace: Tato prezentace slouží k výkladu látky v hodinách chemie na téma výpočet. pH. Pro pochopení látky je předpokládaná znalost počítání s logaritmy z hodin matematiky.Protože logaritmické funkce se probírají až ve 2. ročníku, je toto učivo zařazeno do hodin chemie ve 3. a 4. ročníku při probírání učiva karboxylových kyselin. Tuto prezentaci je možné využít ve 3. a 4. ročnících oboru Průmyslová ekologie v hodinách chemie a pro zopakování látky v hodinách monitorování životního prostředí.

pH silných kyselin 1. jednosytné kyseliny silné kyseliny ( HCl, HClO4 , HNO3 ) jsou ve vodě zcela disociovány na oxoniové kationty, proto : vzorec pro výpočet pH: pH = -log c(H3O+ )

pH = - log 10 -4 10, abychom získali pH= 4 Př. 1. Vypočítejte pH vodného roztoku kyseliny dusičné o koncentraci 10-4 mol.dm-3 . řešení: pH = - log c (H3O+) pozn. logaritmus je exponent, pH = - log c (HNO3) na který umocníme základ pH = - log 10 -4 10, abychom získali pH = -(- 4) logaritmované číslo pH= 4 odpověď: pH kyseliny dusičné je 4.

Př.2. Vypočítejte pH vodného roztoku kyseliny dusičné o koncentraci 2.10-4 mol.dm-3 . řešení: pH = - log c (H3O+) pH = - log c (HNO3) pH = - log 2.10-4 koncentrace není vyjádřena o základu 10,proto nelze pH určit zpaměti, ale musíme použít kalkulačku! pH = - (-3,7) pH = 3,7 odpověď: pH HNO3 je 3,7.

Př. 3. Roztok kyseliny chlorovodíkové má pH 3 Př. 3. Roztok kyseliny chlorovodíkové má pH 3. Vypočítejte, jaká je koncentrace této kyseliny. řešení: pH = - log c (H3O+) -pH = log10 c (H3O+) -3 = log10 c (H3O+) c (H3O+) = 10-3 mol.dm-3 odpověď: Koncentrace HCl je 10-3 mol.dm-3

Př. 4 Roztok kyseliny dusičné má pH 2,15 Př. 4 Roztok kyseliny dusičné má pH 2,15. Vypočítejte, jaká je koncentrace této kyseliny. řešení: pH = - log c (H3O+) -pH = log10 c (H3O+) -2,15 = log10 c (H3O+) c (H3O+) = 10-2,15 mol.dm-3 c (H3O+) = 0,00708 mol.dm-3 c (H3O+) = 7,08.10-3 mol.dm-3 odpověď: Koncentrace HNO3 je 7,08.10-3 mol.dm-3 .

2. vícesytné kyseliny silné kyseliny ( HxAOy) jsou také ve vodě zcela disociovány, ale koncentrace oxoniových kationtů je x krát větší než koncentrace kyseliny např. c(H2SO4) = 0,05 M c(H3O+) = 2. 0,05=0,1M c(H3PO4) = 0,02 M c(H3O+) = 3. 0,02=0,06M

Př. 1. Vypočítejte pH vodného roztoku kyseliny sírové H2SO4 o koncentraci 3.10-2 mol.dm-3 . řešení: pH = - log c (H3O+) pH = - log 2. c(H2SO4) pH = -log 2. 3.10-2 pH = - log 6.10-2 kalkulačka! pH = 1,22 odpověď: pH kyseliny sírové je 1,22.

Př. 2. Roztok kyseliny sírové má pH 2,15 Př. 2. Roztok kyseliny sírové má pH 2,15. Vypočítejte, jaká je koncentrace této kyseliny. řešení: pH = - log c (H3O+) -pH = log10 [2.c (H3O+) ] -2,15 = log10 [2.c (H3O+) ] 2. c (H3O+) = 10-2,15 mol.dm-3 2. c (H3O+) = 0,0035 mol.dm-3 c (H3O+) = 0,01 mol.dm-3 odpověď: Koncentrace HNO3 je 7,08.10-3 mol.dm-3 .

Zdroje: VACÍK, Jiří. Přehled středoškolské chemie. Praha: SPN, 1995, ISBN 80-7235-108-7. KOTLÍK, Bohumír; RŮŽIČKOVÁ, Květoslava. Chemie v kostce: pro střední školy. Obecná a anorganická chemie, výpočty v oboru chemie. I. Praha: Fragment, 1999, ISBN 8072003194. WIKIPEDIA. pH [online]. [cit. 27.9.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/PH