Lai saprastu, kā aprēķināt H3O no OH un kā aprēķināt OH no H3O, ir noderīgi saprast līdzsvars starp šiem diviem joniem. Ūdens šķīdums ir šķīdums, kurā šķīdinātājs ir ūdens.
Ūdens molekulas (H2O) ir polāras, kas nozīmē, ka tām ir negatīvs gals (skābeklis) un pozitīvs gals (ūdeņraži). Kad ūdens šķīdumā notiek reakcija, ūdens molekulas spēj piesaistīt un īslaicīgi noturēt ziedoto protonu (H +). Tas rada hidronija jonu (H3O+).
Skābā ūdens šķīdumā hidronija jonu koncentrācija būs augstāka nekā hidroksīda (OH-) jonu koncentrācija. Starp H ir attiecības3O+ un OH- koncentrācijas, kas to diezgan viegli atrisina viens ja jūs zināt cits.
Jona produkta konstante ūdenim (kW)
Formula ir: Kw = 1 * 10-14 = [H3O+] * [OH-]
Ūdens jonu produkta konstantes formulu var pārkārtot, lai atrisinātu vai nu H3O+ vai OH-.
Aprēķiniet H3O+ kad zini OH-: [H3O+] = (1 * 10-14) / [OH-]
Aprēķiniet OH-, kad zināt H3O+: [OH-] = (1 * 10-14) / [H3O+]
Aprēķiniet H3O + no OH-
1. piemērs: Ir zināms, ka hidroksīda jonu koncentrācija ir 4,0 * 10-11. Nosakiet hidronija jonu koncentrāciju, izmantojot ūdens jonu produkta konstanti.
[H3O+] = 1 * 10-14) / [OH-]
[H3O+] = (1 * 10-14) / (4.0 * 10-11)
Aprēķins ir vienkāršots, atņemot eksponentus:
10-14 ÷ 10-11 = 10-3
[H3O +] = (1 / 4,0) * 10-3
[H3O +] = 0,25 * 10-3 ko var uzrakstīt arī kā 2,5 * 10-4
Aprēķiniet OH- no H3O +
2. piemērs: Ja jūs zināt, ka hidronija jonu koncentrācija ir 3,7 * 10-5, aprēķina hidroksīda jonu koncentrāciju šādi.
[OH-] = (1 * 10-14) / [H3O+]
[OH-] = (1 * 10-14) / (3.7 * 10-5) Piezīme: viegli sadaliet, atņemot eksponentus (-14) - (- 5)
[OH-] = 0,27 * 10-9
Aprēķiniet H3O + pēc molaritātes
Ja jūs zināt skābes šķīduma koncentrāciju molaritātē, varat izmantot formulu, lai aprēķinātu hidronija jonu koncentrāciju.
Stehiometriskie koeficienti vienādojumos (skaitļi katras molekulas priekšā vienādojumā) nosaka aprēķinu rezultātu.
2 Na2TĀ3 + O2 = 2 Na2TĀ4 | |
Molekula |
Koeficients |
Na2TĀ3 |
2 |
O2 |
1 |
Na2TĀ4 |
2 |
3. piemērs: 2,0 M 0,5 M sālsskābes (HCl) šķīdums.
Vispirms uzrakstiet skābes disociācijas ķīmisko vienādojumu.
HCl (aq) + H2O = H3O+ (aq) + Cl- (aq)
Otrkārt, aprēķiniet hidronija jonu koncentrāciju.
Sālsskābes gadījumā - stehiometriskais koeficienti skābes un hidronija jonu viens. Viņi ir vienādi, kas padara šo lietu par ļoti vienkāršu. Hidronija jonu koncentrācija ir tāda pati kā sālsskābes koncentrācija.
[H3O+] = [HCl]
4. piemērs: 2,0 M sērskābes (H2TĀ4).
H2TĀ4 + 2 H2O = 2H3O+ + TIK42-
The koeficients no skābe ir viens un koeficients hidronija jons ir divi. Hidronija jonu koncentrācija ir divas reizes lielāka par skābes koncentrāciju.
[H3O+] = 2 * 0,5 M
[H3O +] = 1,0 M