Wszystkie wymienione przez Ciebie substancje możemy traktować jako elektrolity mocne. Co to znaczy? To znaczy, że w wodzie całkowicie dysocjują na odpowiednie jony:
Aby wyliczyć pH tych roztworów, musimy najpierw wyliczyć stężenia jonów wodorowych. Wytłumaczę to dokładnie na jednym przykładzie, a potem przeprowadzę krok po kroku analogiczne obliczenia.
Kwas chlorowodorowy:
Wiemy, że stężenie procentowe tego roztworu wynosi 10%. To znaczy, że masa substancji stanowi 0,1 (jedną dziesiątą) masy roztworu. Zapiszemy to następująco:
Masę substancji musimy jednak przeliczyć na ilość moli. Potrzebna jest nam do tego masa molowa kwasu, którą obliczamy korzystając z danych umieszczonych w układzie okresowym:
Ponieważ liczba moli substancji równa jest masie substancji podzielonej przez masę molową, możemy ją teraz wyznaczyć:
Kolejną rzeczą, jakiej potrzebujemy, jest objętość roztowru, ponieważ stężenie molowe to właśnie liczba moli substancji dzielona właśnie przez objętość roztworu. Objętość możemy wyznaczyć korzystając z tego, że dana jest gęstość, a masę roztworu oznaczymy jako mr (zobaczysz za chwilę, że łądnie nam się skróci). Ponieważ w każdym przypadku mamy daną identyczną gęstość roztworów, wzór ten będziemy stosować w każdym kolejnym przykładzie bez żadnych zmian:
Dzielimy liczbę moli przez objętość r-u - tak otrzymujemy stężenie molowe kwasu solnego.
Z równania reakcji wynika, że z jednej cząsteczki kwasu powstaje jeden kation oksoniowy (można też zapisywać go jako , dla obliczeń nie ma to żadnego znaczenia). Zatem stężenie kwasu równe jest stężeniu kationów wodorowych:
Aby obliczyć pH, korzystamy po prsotu ze wzoru:
Kwas siarkowy (VI)
Postępujemy niemal identycznie. Jedyną różnicą będzie inna masa molowa oraz fakt, że z dysocjacji jednej cząsteczki kwasu powstają nie jeden, a dwa kationy oksoniowe:
Wodorotlenek sodu
Obliczenia na początku wyglądają niemal identycznie jak dla kwasu solnego:
Z tym że tutaj obliczyć możemy bezpośrednio nie stężenie jonów oksoniowych, a anionów wodorotlenkowych:
z nich wyliczamy wielkość oznaczaną pOH (analogicznie do pH):
i aby wyliczyć pH, korzystamy z pożytecznej zależności:
Wodorotlenek wapnia
Postępujemy tak, jak w przypadku NaOH, tylko tutaj istnieje taka zależność, jak między kwasem solnym, a siarkowym - stężenie jonów OH- jest dwukrotnie większe od stężenia zasady.
Wszystkie wymienione przez Ciebie substancje możemy traktować jako elektrolity mocne. Co to znaczy? To znaczy, że w wodzie całkowicie dysocjują na odpowiednie jony:
Aby wyliczyć pH tych roztworów, musimy najpierw wyliczyć stężenia jonów wodorowych. Wytłumaczę to dokładnie na jednym przykładzie, a potem przeprowadzę krok po kroku analogiczne obliczenia.
Kwas chlorowodorowy
:
Wiemy, że stężenie procentowe tego roztworu wynosi 10%. To znaczy, że masa substancji stanowi 0,1 (jedną dziesiątą) masy roztworu. Zapiszemy to następująco:
Masę substancji musimy jednak przeliczyć na ilość moli. Potrzebna jest nam do tego masa molowa kwasu, którą obliczamy korzystając z danych umieszczonych w układzie okresowym:
Ponieważ liczba moli substancji równa jest masie substancji podzielonej przez masę molową, możemy ją teraz wyznaczyć:
Kolejną rzeczą, jakiej potrzebujemy, jest objętość roztowru, ponieważ stężenie molowe to właśnie liczba moli substancji dzielona właśnie przez objętość roztworu. Objętość możemy wyznaczyć korzystając z tego, że dana jest gęstość, a masę roztworu oznaczymy jako mr (zobaczysz za chwilę, że łądnie nam się skróci). Ponieważ w każdym przypadku mamy daną identyczną gęstość roztworów, wzór ten będziemy stosować w każdym kolejnym przykładzie bez żadnych zmian:
Dzielimy liczbę moli przez objętość r-u - tak otrzymujemy stężenie molowe kwasu solnego.
Oczywiście musimy trochę uporządkować nasz ułamek:
Z równania reakcji wynika, że z jednej cząsteczki kwasu powstaje jeden kation oksoniowy (można też zapisywać go jako
, dla obliczeń nie ma to żadnego znaczenia). Zatem stężenie kwasu równe jest stężeniu kationów wodorowych:
Aby obliczyć pH, korzystamy po prsotu ze wzoru:
Kwas siarkowy (VI)
Postępujemy niemal identycznie. Jedyną różnicą będzie inna masa molowa oraz fakt, że z dysocjacji jednej cząsteczki kwasu powstają nie jeden, a dwa kationy oksoniowe:
Wodorotlenek sodu
Obliczenia na początku wyglądają niemal identycznie jak dla kwasu solnego:
Z tym że tutaj obliczyć możemy bezpośrednio nie stężenie jonów oksoniowych, a anionów wodorotlenkowych:
z nich wyliczamy wielkość oznaczaną pOH (analogicznie do pH):
i aby wyliczyć pH, korzystamy z pożytecznej zależności:
Wodorotlenek wapnia
Postępujemy tak, jak w przypadku NaOH, tylko tutaj istnieje taka zależność, jak między kwasem solnym, a siarkowym - stężenie jonów OH- jest dwukrotnie większe od stężenia zasady.
Pozdrawiam
malachit