Kuidas arvutada H3O ja OH

Et mõista, kuidas arvutada OH-st H3O ja kuidas arvutada OH H3O-st, on kasulik mõista tasakaal nende kahe iooni vahel. Vesilahus on lahus, milles lahusti on vesi.

Veemolekulid (H2O) on polaarsed, mis tähendab, et neil on negatiivne (hapnik) ja positiivne (vesinikud) ots. Kui vesilahuses toimub reaktsioon, on veemolekulidel võime meelitada ja ajutiselt hoida annetatud prootonit (H +). Nii tekib hüdrooniumioon (H₃O⁺).

Happelises vesilahuses on hüdrooniumioonide kontsentratsioon suurem kui hüdroksiidi (OH-) ioonide kontsentratsioon. H vahel on seos₃O⁺ ja OH- kontsentratsioonid, mis muudab selle lahendamise üsna lihtsaks üks kui teate muud.

Valem on: K_w = 1 * 10^-14 = [H₃O⁺] * [OH-]

Vee ioonsaaduse konstandi valemit saab ümber korraldada, et lahendada kas H₃O⁺ või OH-.

Arvutage H₃O⁺ kui sa tead OH-: [H₃O⁺] = (1 * 10^-14) / [OH-]

Arvutage OH- kui teate H-d₃O⁺: [OH-] = (1 * 10^-14) / [H₃O⁺]

Näide 1: Hüdroksiidioonide kontsentratsioon on teadaolevalt 4,0 * 10-11. Hüdrooniumioonide kontsentratsioon määratakse vee ioonsaaduse konstandi abil.

[H₃O⁺] = 1 * 10^-14) / [OH-]

[H₃O⁺] = (1 * 10^-14) / (4.0 * 10^-11)

Arvutamist lihtsustatakse, lahutades eksponendid:

10^-14 ÷ 10^-11 = 10^-3

[H3O +] = (1 / 4,0) * 10^-3

[H3O +] = 0,25 * 10^-3 mille võib kirjutada ka 2,5 * 10^-4

Näide 2: Kui teate, et hüdrooniumioonide kontsentratsioon on 3,7 * 10^-5, arvutage hüdroksiidioonide kontsentratsioon järgmiselt.

[OH-] = (1 * 10^-14) / [H₃O⁺]

[OH-] = (1 * 10^-14) / (3.7 * 10^-5) Märkus: jagage hõlpsalt, lahutades eksponendid (-14) - (- 5)

[OH-] = 0,27 * 10^-9

Kui teate happelahuse kontsentratsiooni molaarsuses, võite hüdrooniumioonide kontsentratsiooni arvutamiseks kasutada valemit.

Stöhhiomeetrilised koefitsiendid võrrandites (võrrandi iga molekuli ees olevad numbrid) määravad arvutuste tulemuse.

Näide 3: 2,0 M 0,5 M vesinikkloriidhappe (HCl) lahus.

Kõigepealt kirjutage happe dissotsiatsiooni keemiline võrrand.

HCl (vesilahus) + H₂O = H₃O⁺ (aq) + Cl- (aq)

Teiseks arvutage hüdrooniumioonide kontsentratsioon.

Vesinikkloriidhappe korral stöhhiomeetriline koefitsiendid happe ja hüdrooniumi ioon on mõlemad üks. Need on samad, mis muudab selle väga lihtsaks. Hüdrooniumioonide kontsentratsioon on sama kui vesinikkloriidhappe kontsentratsioon.

[H₃O⁺] = [HCl]

Näide 4: 2,0 M 0,5 M väävelhappe (H₂NII₄).

H₂NII₄ + 2 H₂O = 2H₃O⁺ + NII₄^2-

The koefitsient selle hape on üks ja koefitsient hüdrooniumioon on kaks. Hüdrooniumioonide kontsentratsioon on kaks korda suurem kui happel.

[H₃O⁺] = 2 * 0,5 M

[H3O +] = 1,0 M