Ha sikeres akar lenni a kémia területén, meg kell értenie a savakat és bázisokat. Nem csak azt kell megértenie, hogy mik ezek a vegyületek, és hogyan viselkednek oldatban, hanem azt is, hogy képesek legyenek teljesíteni a pH egyszerű számítása, és megérteni, hogy az erős savak viselkedése miért egyszerűsíti az ezekkel kapcsolatos számításokat anyagok.
Először is tudnia kell, hogy a kémia területén koncentráció gyakran mol / térfogat egységben, általában literben (mol / l), nem pedig liter / tömeg egységben fejeződik ki. Az anyag 1 mol grammjának számát meghatározhatjuk az alkotó atomok moláris tömegéből vagy molekulatömegéből, amely elérhető az elemek periódusos rendszerében.
- A mol / L mennyiséget általában M egyetlen szimbólumként írják.
Mik azok a savak és bázisok?
A sav olyan vegyület, amely protont ad vizes oldatban. Ezt a protont az egyenletek néha önálló protonként ábrázolják (H+) vagy hidroniumionként (proton és víz: H3O+). Az oldott sav másik komponensét konjugátumnak nevezzük. A sav disszociációjának általános képlete a HA → H+ + A–, hol egy– a konjugált bázis.
A bázisok viszont a savak doppelgangereiként szolgálnak: könnyen elfogadják a protonokat, amelyek egyenértékűek a hidroxidionok (OH–) vizes oldatban. A disszociált bázis maradványait nevezzük konjugált savés gyakran fémkation, például Na+.
Mi a kémiai pH?
A pH vagy a "hidrogén teljesítménye" általában (de matematikailag nem) 0 és 14,0 közötti számtartományra korlátozott érték. A savas oldatok pH-ja alacsony, a semleges oldatok (például a tiszta víz) pH-ja 7, a bázikus oldatoké pedig magasabb. értékek.
Matematikailag a pH csak a H koncentráció 10 bázisához viszonyított logaritmus negatívuma+ (vagy H3O+) ionok: pH = –log10[H +]. Mindaddig, amíg van számológépe, és körültekintően jár a 10-es erejével, ezek a számítások egyszerűek.
Savak és bázisok erőssége
Az erős sav olyan, amely könnyen feladja protonjait, és akkor is ezt teszi, ha a környezeti pH alacsony, ami azt jelenti, hogy már sok proton lebeg körül. A gyenge savak nem adják fel olyan könnyen a protonjaikat, csak akkor válnak érdemi mértékben disszociálódni, ha a pH-érték közelebb van a semlegeshez. Az erős bázisok a magas pH-jú oldatokban is könnyen feladják a hidroxid-ionokat.
A sav és a bázisok erőssége értékhez rendelhető: pKa, vagy a sav disszociációs állandó, az a pH-érték, amelynél egy sav fele adta protonjait, míg a másik fele konjugált állapotban maradt. (Bázisok, kitaláltátok, pKb értékek.) Az erősebb savak pK-értéke tehát alacsonyabba értékek.
A sósav pH-értékének kiszámítása
A sósav vagy HCl jól ismert és gyakori erős sav. A sósav felhasználása magában foglalja az egyetemi és középiskolai vegyi laboratóriumok raktározását szerte a világon, valamint számos ipari és gyártási alkalmazást.
Példa: Számítsa ki a 0,100 M sósavoldat pH-ját.
Mivel a HCl erős sav, teljesen ionizálódik, és az oldatban lévő HCl pH-értéke a H + -ionok koncentrációjából (molaritásából) határozható meg, amely definíció szerint megegyezik 0,100 M-mal. (A sav konjugált bázisa, amely a klorid-ion–koncentrációja szintén 0,100 M.)
A pH így –log (0.100) = 1.000.
Nyilvánvaló, hogy a magasabb molaritási értékek alacsonyabb pH-értékeket eredményeznek, és fordítva a HCl (vagy bármely sav) esetében.
Online pH-kalkulátor erős savakhoz
Ha nincs kedve kihúzni egy számológépet, és meg akarja ismerni még néhány erős sav kémiai viselkedését, olvassa el az Erőforrások oldalt.