Jei norite pasisekti chemijoje, turite suprasti rūgštis ir bazes. Jūs turėtumėte ne tik suprasti, kokie yra šie junginiai ir kaip jie elgiasi tirpale, bet ir mokėti atlikti Paprasti pH apskaičiavimai ir supraskite, kodėl stiprių rūgščių elgesys supaprastina su jais susijusius skaičiavimus medžiagų.
Pirmiausia turėtumėte žinoti, kad chemijoje susikaupimas dažnai išreiškiamas moliais tūrio vienetui, paprastai litrais (mol / l), o ne masės vienetais litre. Gramų skaičių 1 molyje medžiagos galima nustatyti iš jos sudedamųjų atomų molinės masės arba molekulinės masės, pateikiamos periodinėje elementų lentelėje.
- Kiekis mol / L paprastai rašomas kaip vienas simbolis M.
Kas yra rūgštys ir bazės?
Rūgštis yra junginys, dovanojantis protoną vandeniniame tirpale. Šis protonas kartais lygtyse vaizduojamas kaip atskiras protonas (H+) arba kaip hidronio jonas (protonas ir vanduo: H3O+). Kitas ištirpusios rūgšties komponentas vadinamas konjuguota baze. Bendroji rūgšties disociacijos formulė yra HA → H+ + A–, kur– yra konjuguota bazė.
Kita vertus, bazės tarnauja kaip rūgščių duobės šalininkai: jie lengvai priima protonus, tolygius aukojant hidroksido jonus (OH–) vandeniniame tirpale. Atsiribojusios bazės liekana vadinama konjuguota rūgštisir dažnai yra metalo katijonas, pvz., Na+.
Kas yra pH chemijoje?
PH arba „vandenilio galia“ yra reikšmė, paprastai (bet ne matematiškai) apribota skaitmeniniu diapazonu nuo 0 iki 14,0. Rūgščių tirpalų pH yra žemas, neutralių tirpalų (pvz., Gryno vandens) - 7, o bazinių tirpalų - pH. vertybes.
Matematiškai pH yra tik neigiamas logaritmo ir H koncentracijos pagrindo 10 santykis+ (arba H3O+) jonai: pH = –log10[H +]. Jei turite skaičiuoklę ir esate atsargūs, naudodami 10 galių, šie skaičiavimai yra paprasti.
Rūgščių ir bazių stiprumas
Stipri rūgštis yra ta, kuri lengvai atsisako protonų ir tai daro net tada, kai aplinkos pH yra žemas, o tai reiškia, kad jau yra daugybė protonų. Silpnos rūgštys taip lengvai neatsisako savo protonų, prasmingai atsiriboja tik tada, kai pH yra arčiau neutralaus. Stiprios bazės, panašiai kaip ir aukšto pH tirpalu, lengvai atsisako hidroksido jonų.
Rūgšties ir bazių stiprumui gali būti priskirta vertė: pKa, arba rūgšties disociacijos konstanta, pH vertė, kai pusė rūgšties paaukojo savo protonus, o kita pusė lieka konjuguotoje būsenoje. (Bazės turi, jūs atspėjote, pKb vertės.) Taigi stipresnių rūgščių pK yra mažesnisa vertybes.
Druskos rūgšties pH apskaičiavimas
Druskos rūgštis arba HCl yra gerai žinoma ir įprasta stipri rūgštis. Vandenilio chlorido rūgštis apima gyvulių koledžų ir vidurinių mokyklų chemijos laboratorijas visame pasaulyje, taip pat daugybę pramonės ir gamybos programų.
Pavyzdys: Apskaičiuokite 0,100 M HCl tirpalo pH.
Kadangi HCl yra stipri rūgštis, jis visiškai jonizuojasi, o HCl pH tirpale galima rasti pagal H + jonų koncentraciją (moliarumą), pagal apibrėžimą lygų 0,100 M. (Rūgšties konjuguota bazė, kuri yra chlorido jonas Cl–koncentracija taip pat būtų 0,100 M.)
Taigi pH yra –log (0,100) = 1.000.
Akivaizdu, kad dėl didesnių moliarumo verčių HCl (arba bet kurios rūgšties) pH vertės bus mažesnės.
Internetinis stiprių rūgščių pH skaičiuoklė
Jei nenorite traukti skaičiuoklės ir norite sužinoti daugiau apie kelių stiprių rūgščių chemines savybes, žr. Puslapį „Ištekliai“.