Hoe H3O en OH. te berekenen

Om te begrijpen hoe u H3O uit OH kunt berekenen en hoe u OH uit H3O kunt berekenen, is het handig om de balans tussen deze twee ionen. Een waterige oplossing is een oplossing waarin water het oplosmiddel is.

Watermoleculen (H2O) zijn polair, wat betekent dat ze een negatief uiteinde (de zuurstof) en een positief uiteinde (de waterstofatomen) hebben. Wanneer er een reactie plaatsvindt in een waterige oplossing, hebben de watermoleculen het vermogen om een ​​gedoneerd proton (H+) aan te trekken en tijdelijk vast te houden. Hierdoor ontstaat het hydroniumion (H₃O⁺).

In een zure waterige oplossing zal de concentratie van hydroniumionen hoger zijn dan de concentratie van hydroxide (OH-) ionen. Er is een relatie tussen de H₃O⁺ en OH-concentraties waardoor het vrij eenvoudig op te lossen is een als je de kent andere.

De formule is: K_{met wie} = 1 * 10^-14 = [H₃O⁺] * [OH-]

De formule voor de ion-productconstante voor water kan worden herschikt om op te lossen voor H₃O⁺ of OH-.

Bereken H₃O⁺ als je weet OH-: [H₃O⁺] = (1 * 10^-14) / [OH-]

Bereken OH- als je H. kent₃O⁺: [OH-] = (1 * 10^-14) / [H₃O⁺]

Voorbeeld 1: Van de hydroxide-ionenconcentratie is bekend dat deze 4,0 * 10-11 is. Bepaal de hydroniumionconcentratie met behulp van de ion-productconstante voor water.

[H₃O⁺] = 1 * 10^-14) / [OH-]

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

De berekening wordt vereenvoudigd door de exponenten af ​​te trekken:

10^-14 ÷ 10^-11 = 10^-3

[H3O+] = (1/4.0) * 10^-3

[H3O+] = 0,25 * 10^-3 die ook kan worden geschreven als 2.5 * 10^-4

Voorbeeld 2: Als u weet dat de hydroniumionconcentratie 3,7 * 10. is^-5, bereken de hydroxide-ionenconcentratie als volgt.

[OH-] = (1 * 10^-14) / [H₃O⁺]

[OH-] = (1 * 10^-14) / (3.7 * 10^-5) Opmerking: gemakkelijk delen door de exponenten (-14)-(-5) af te trekken

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

Als u de concentratie van een zure oplossing in molariteit kent, kunt u een formule gebruiken om de concentratie van hydroniumionen te berekenen.

De stoichiometrische coëfficiënten in de vergelijkingen (de getallen voor elk molecuul in de vergelijking) bepalen de uitkomst van de berekeningen.

Voorbeeld 3: Een 2,0 L oplossing van 0,5 M zoutzuur (HCl).

Schrijf eerst de chemische vergelijking voor de dissociatie van het zuur.

HCl (aq) + H₂O = H₃O⁺ (aq) + Cl- (aq)

Ten tweede, bereken de concentratie van hydroniumionen.

In het geval van zoutzuur is de stoichiometrische coëfficiënten van het zuur en het hydroniumion zijn beide een. Ze zijn hetzelfde, wat dit een heel eenvoudige zaak maakt. De concentratie hydroniumionen is gelijk aan de concentratie zoutzuur.

[H₃O⁺] = [HCl]

Voorbeeld 4: Een oplossing van 2,0 L van 0,5 M zwavelzuur (H₂ZO₄).

H₂ZO₄ + 2 H₂O = 2 H₃O⁺ + SO₄^2-

De coëfficiënt van de zuur is een en de coëfficiënt van de hydronium ion is twee. De concentratie van hydroniumionen is twee keer die van het zuur.

[H₃O⁺] = 2 * 0,5 M

[H3O+] = 1,0 M