Jos haluat menestyä kemiassa, sinun on ymmärrettävä hapot ja emäkset. Sinun ei pitäisi vain ymmärtää, mitä nämä yhdisteet ovat ja miten ne käyttäytyvät liuoksessa, vaan myös pystyä suorittamaan yksinkertaiset pH-laskelmat ja ymmärrä miksi vahvojen happojen käyttäytyminen yksinkertaistaa näihin liittyviä laskelmia aineita.
Aluksi sinun pitäisi tietää, että kemiassa pitoisuus ilmaistaan usein moolina tilavuusyksikköä kohti, yleensä litroina (mol / l) eikä massayksikköinä litraa kohti. Grammien määrä 1 moolissa ainetta voidaan määrittää alkuaineiden jaksollisesta taulukosta saatavissa olevien massa- tai molekyylipainojen perusteella.
- Määrä mol / L kirjoitetaan yleensä yksisymbolina M.
Mitä ovat hapot ja emäkset?
Happo on yhdiste, joka luovuttaa protonin vesiliuoksessa. Tätä protonia esitetään joskus yhtälöissä erillisenä protonina (H+) tai hydroniumionina (protoni plus vesi: H3O+). Liuenneen hapon muuta komponenttia kutsutaan konjugaattiemäkseksi. Hapon dissosiaation yleinen kaava on HA → H+ + A–, missä– on konjugaattipohja.
Emäkset toisaalta toimivat happojen kaksoisantureina: Ne hyväksyvät helposti protoneja, mikä vastaa hydroksidi-ionien (OH–) vesiliuoksessa. Dissosiaatiopohjan jäännöstä kutsutaan konjugaattihappoja on usein metallikationi, kuten Na+.
Mikä on pH kemiassa?
PH tai "vedyn teho" on arvo, joka on yleensä (mutta ei matemaattisesti) rajoitettu numeeriselle alueelle 0-14,0. Happamien liuosten pH on matala, neutraalien liuosten (kuten puhtaan veden) pH on 7 ja emäksisten liuosten pH on korkeampi arvot.
Matemaattisesti pH on vain logaritmin negatiivinen H-konsentraation emäkselle 10+ (tai H3O+) -ionit: pH = –log10[H +]. Niin kauan kuin sinulla on laskin ja olet varovainen 10-arvon kanssa, nämä laskelmat ovat suoraviivaisia.
Happojen ja emästen vahvuus
Vahva happo on sellainen, joka luovuttaa helposti protoninsa ja tekee sen myös silloin, kun ympäristön pH on alhainen, mikä tarkoittaa, että ympärillä on jo paljon protoneja. Heikot hapot eivät luovu protoneistaan niin helposti, dissosioituvat merkityksellisessä määrin vasta, kun pH on lähempänä neutraalia. Vahvat emäkset luovuttavat samalla tavoin hydroksidi-ioneja helposti myös korkean pH: n liuoksissa.
Hapon ja emästen vahvuuksille voidaan antaa arvo: pKa, tai hapon dissosiaatiovakio, pH-arvo, jolla puolet haposta on luovuttanut protoneitaan, kun taas toinen puoli pysyy konjugoidussa tilassa. (Perustat, arvasit, pKb Vahvemmilla hapoilla on siten pienempi pKa arvot.
Suolahapon pH: n laskeminen
Kloorivetyhappo tai HCI on tunnettu ja yleinen vahva happo. Kloorivetyhapon käyttötarkoituksiin kuuluvat korkeakoulujen ja lukioiden kemialaboratoriot ympäri maailmaa sekä joukko teollisuuden ja valmistuksen sovelluksia.
Esimerkki: Laske 0,100 M HCl-liuoksen pH.
Koska HCl on vahva happo, se ionisoituu kokonaan ja HCl: n pH liuoksessa löytyy H + -ionien konsentraatiosta (molaarisuus), määritelmän mukaan yhtä suuri kuin 0,100 M. (Hapon konjugaattiemäs, joka on kloridi-ioni Cl–, pitoisuus olisi myös 0,100 M.)
PH on siis –log (0,100) = 1.000.
Suuremmat molaarisuusarvot tuottavat selvästi alemmat pH-arvot ja päinvastoin HCl: lle (tai mille tahansa hapolle).
Verkossa oleva pH-laskin vahvoja happoja varten
Jos et halua vetää laskinta ja haluat oppia muutaman vahvan hapon kemiallisesta käyttäytymisestä, katso sivua Resursseista.
