Kyseliny a zásady
Přihlásit se
Kyseliny a zásady (6/15) · 12:32

Silné kyseliny a silné zásady Ukážeme si nejběžnější silné kyseliny a zásady. Spočítáme pH kyseliny dusičné, roztoku hydroxidu sodného a roztoku hydroxidu vápenatého.

Navazuje na Chemické reakce a rovnováhy.
Zde máme nějaké silné kyseliny, které se v roztoku plně ionizují. HClO₄ je kyselina chloristá. HCl je kyselina chlorovodíková. HBr je kyselina bromovodíková. HI je kyselina jodovodíková. H₂SO₄ je kyselina sírová, a HNO₃ je kyselina dusičná. Pojďme si vzít například kyselinu dusičnou. Vypočítejte pH 0,030 molárního roztoku kyseliny dusičné. Kyselina dusičná je silná kyselina, což znamená, že se zcela ionizuje v roztoku. Takže pokud máme HNO₃ a H₂O, tak kyselina dusičná daruje vodě proton a pokud voda přijme proton, tak se voda promění do H₃O⁺, hydroxoniového iontu. Pokud HNO₃ ztratí proton, tak nám zbývá NO₃ minus, tedy dusičnan. Kyselina dusičná je silná kyselina, tudíž se 100% ionizuje a vše se přemění do produktu. Pokud je toto koncentrace HNO₃, tak to je zároveň koncentrace hydroxoniových iontů. Koncentrace hydroxoniových iontů je 0,030 molární, protože to je silná kyselina. Na vypočítání pH, jediné, co potřebujeme udělat, je dosadit do naší definice pH. pH se rovná zápornému logaritmu koncentrace hydroxoniových iontů. Vše, co musíme udělat, je dosadit toto číslo sem. Potom se pH rovná záporně vzatému logaritmu z 0,030. Vyndejme si kalkulačky a vypočítejme to. Takže máme záporný logaritmus z 0,030. Takže dostaneme 1,52. Tedy, když to zaokrouhlíme, pH se rovná 1,52. pH budeme zaokrouhlovat na 2 platné číslice. takže 2 číslice po desetinné čárce. Místo psaní to takto, místo psaní toho tímto způsobem, mohli byste to napsat zkrácenou verzí, Mohli jste napsat pouze HNO₃, kyselina dusičná 100% ionizuje, tudíž se to promění do H plus a NO₃ minus. To je pouze zkrácená verze té samé věci, kterou máme zde nahoře. Pokud pracujete s tímto, mohli byste tvrdit, že pH se rovná zápornému logaritmu koncentrace H plus. Což je ta stejná věc, kterou jsme udělali výše. Teď se podívejme na silné zásady. Budeme pouze mluvit o hydroxidech kovů, jakožto silné zásady. Nějaké běžné hydroxidy kovů, třeba hydroxid sodný, hydroxid draselný, hydroxid vápenatý a hydroxid hořečnatý. Pojďme na tento přiklad. Vypočítejte pH 0,20 molárního roztoku hydroxidu sodného. Napišme si hydroxid sodný sem jakožto silnou zásadu. Dostaneme 100% disociaci ve vodě, Takže 100% disociace. Hydroxid sodný se skládá z Na plus a OH minus, takže dojde k disociaci a vznikne kationt sodíku a hydroxidový aniont. Takže Na⁺ a OH⁻ ve vodě. Pokud máme 0,2 molární NaOH, také dostaneme 0,20 molární hydroxidových aniontů ve sloučenině. Hydroxid sodný je silná zásada a máme jeho úplnou disociaci. Pokud je koncentrace hydroxidových iontů 0,2, musíme se podívat na pH. Jedním ze způsobů jak to vyřešit je skrze tuto rovnici. Koncentrace hydroxoniovýho iontu krát koncentrace hydroxidu se rovná 1,0 krát 10 na -14, což již víme z předchozích videí. Takže můžeme koncentraci hydroxidu zapojit a tvrdit, že koncentrace hydroxoniovýho iontu je x. Takže máme x krát 0,20 se rovná 1,0 krát 10 na minus 14. Když to vypočítáte, tak se x rovná koncentraci hydroxoniových iontů. Což je 5. Bude to 5,0 krát 10 na minus 14. Teď, když už máme koncentraci hydroxoniových iontů, můžeme vypočítat pH sloučeniny. Víme, že pH rovná zápornému logaritmu koncentrace hydroxoniového iontu. Můžeme si to vypočítat na kalkulačce. Vytáhněte si kalkulačku a najděte pH. pH se rovná zápornému logaritmu, to je 5,0 krát 10 na minus 14. Dostaneme pH 13,30. Napišme si to sem. pH se rovná 13,30. Je tu ještě jeden způsob jak vyřešit tento příklad, a to když najdeme... na to použiji jinou barvu. ...když najdete koncentraci hydroxidu, ihned můžete najít pOH. pOH se rovná zápornému log koncentrace hydroxidových iontů. Což je 0,2, takže to můžeme sem zapojit, abychom našli pOH. Takže pOH se rovná zápornému log koncentrace hydroxidu a iontu. Počítejme. Máme záporný logaritmus z 0,2. což je 0,70. pOH se rovná 0,70. A abychom našli pH, musíme si zapamatovat jeden vzorec. pH plus pOH se rovná 14, takže když zapojíme pOH jakožto 0,70. 14 minus 0,70 se rovná 13,3. Dostaneme stejné řešení pH, nezáleží na tom, jakým způsobem to řešíme. Pojďme ještě naposledy něco vypočítat. Podívejme se, co máme v příkladu. Vypočítejte pH vodného roztoku, která obsahuje 0,11 gramů hydroxidu vápenatého v celkovém objemu 250 mililitrů. Máme-li hydroxid vápenatý, a rozpustíme ho ve vodě, podívejme se, co vznikne. Dostaneme vápenaté ionty v roztoku. A také dostaneme hydroxidové anionty v roztoku. Teď to vyčíslíme, potřebujeme 2 zde. Takže pro každý 1 mol hydroxidu vápenatého rozpuštěného ve vodě dostaneme 2 moly hydroxidových iontů. Vypočítejme kolik molů hydroxidu vápenatého máme. Zde máme 0,11 gramů hydroxidu vápenatého, to napíšu sem, 0,11 gramů hydroxidu vápenatého. Jedním způsobem, jak naleznout počet molů, je dělením molární hmotnosti. Molární hmotnost hydroxidu vápenatého je 74 gramů na mol. Když vydělíme 0,11 gramů 74 gramy na mol, gramy se pokrátí a dostaneme pouze moly. Vypočítejme to v kalkulačce. 0,11 děleno 74 se rovná 0,0015. Takže dostaneme 0,0015. Takže 0,0015 je kolik molů, to je kolik molů hydroxidu vápenatého, to chci zdůraznit. Tedy když máme tolik molů hydroxidu vápenatého, kolik molů hydroxidových iontů by bylo v roztoku? Měli bychom dvojnásobné číslo, protože máme poměr 1 ku 2. Musíme vynásobit toto číslo dvakrát, abychom zjistili, kolik molů hydroxidového iontu máme. Toto číslo krát 2 bude 0,0030 molů Teď mluvíme o molech hydroxidových iontů. Zde mluvime o molech hydroxidu vápenatého a zde o molech hydroxidu. Vypočítejme koncentraci hydroxidových iontů v roztoku a koncentrace bude moly na litry, litry roztoku zde. Náš celkový objem je 250 mililitrů. Pojďme převést 250 millilitrů na litry. Posuneme to o jedna, dva, tři... takže 0,25 litrů. 0,0030 děleno 0,250 litry. To nám dá koncentraci hydroxidových iontů. Teď se pusťme do počítání. Máme 0,0030 děleno 0,250 a dostaneme 0,012 molární roztok. Takže to je 0,12 molární koncentrace hydroxidu. Teď když máte koncentraci hydroxidových iontů v roztoku, můžete najít pH použitím 1 ze 2 cest, o kterých jsme již mluvili. Můžete si vzít rovnici koncentrace hydroxionového iontu krát koncentrace hydroxidového iontu se rovná 1,0 krát 10 na minus 14. Můžete vzít toto a dosadit to sem. Dostanete x krát 0,012 se rovná 1,0 krát 10 na minus 14. Nechme si tu trochu více místa a vypočítejme to. Máme 1,0 krát 10 na minus 14. To vydělíme... ...to se mi nepovedlo, zkusím to ještě jednou. To vydělíme 0,012 což se rovná 8,3 krát 10 na minus 13. Zapišme si to, x se rovná 8,3 krát 10 na minus 13. Pamatujte si co je x, x znamenalo koncentraci hydroxoniových iontů. Takže toto je koncentrace hodroxoniových iontů, což znamená, že můžeme vypočítat pH. pH se rovná zápornému logaritmu této koncentrace. Záporný log 8,3 krát 10 na minus 13. Uděláme poslední výpočet zde. Záporný logaritmus z 8,3 krát 10 na minus 13, což se rovná 12,08. Tudíž se pH rovná 12,08 a konečně jsme hotovy. Povšimněte si, že pH je zásada, tudíž hydroxid vápanatý je zásada.
video