Como calcular H3O e OH

Para entender como calcular H3O de OH e como calcular OH de H3O, é útil entender o Saldo entre esses dois íons. Uma solução aquosa é uma solução em que a água é o solvente.

As moléculas de água (H2O) são polares, o que significa que têm uma extremidade negativa (o oxigênio) e uma extremidade positiva (os hidrogênios). Quando há uma reação em uma solução aquosa, as moléculas de água têm a capacidade de atrair e reter temporariamente um próton doado (H +). Isso cria o íon hidrônio (H₃O⁺).

Em uma solução aquosa ácida, a concentração de íons hidrônio será maior do que a concentração de íons hidróxido (OH-). Existe uma relação entre o H₃O⁺ e OH- concentrações que o tornam bastante fácil de resolver 1 se você conhece o outro.

A fórmula é: K_C = 1 * 10^-14 = [H₃O⁺] * [OH-]

A fórmula para a constante do produto iônico para a água pode ser reorganizada para resolver para H₃O⁺ ou OH-.

Calcular H₃O⁺ quando você sabe OH-: [H₃O⁺] = (1 * 10^-14) / [OH-]

Calcule OH- quando você souber H₃O⁺: [OH-] = (1 * 10^-14) / [H₃O⁺]

Exemplo 1: A concentração do íon hidróxido é conhecida como 4,0 * 10-11. Determine a concentração de íon hidrônio usando a constante de produto de íon para a água.

[H₃O⁺] = 1 * 10^-14) / [OH-]

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

O cálculo é simplificado subtraindo os expoentes:

10^-14 ÷ 10^-11 = 10^-3

[H3O +] = (1 / 4,0) * 10^-3

[H3O +] = 0,25 * 10^-3 que também pode ser escrito como 2,5 * 10^-4

Exemplo 2: Se você souber que a concentração de íon hidrônio é 3,7 * 10^-5, calcule a concentração de íons hidróxido como segue.

[OH-] = (1 * 10^-14) / [H₃O⁺]

[OH-] = (1 * 10^-14) / (3.7 * 10^-5) Nota: divida facilmente subtraindo os expoentes (-14) - (- 5)

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

Se você conhece a concentração de uma solução ácida em molaridade, pode usar uma fórmula para calcular a concentração de íons hidrônio.

Os coeficientes estequiométricos nas equações (os números na frente de cada molécula na equação) determinam o resultado dos cálculos.

Exemplo 3: Uma solução de 2,0 L de ácido clorídrico 0,5 M (HCl).

Primeiro, escreva a equação química para a dissociação do ácido.

HCl (aq) + H₂O = H₃O⁺ (aq) + Cl- (aq)

Em segundo lugar, calcule a concentração de íons hidrônio.

No caso do ácido clorídrico, o estequiométrico coeficientes do ácido e do íon hidrônio são ambos 1. Eles são iguais, o que torna a questão muito simples. A concentração de íons hidrônio é igual à concentração de ácido clorídrico.

[H₃O⁺] = [HCl]

Exemplo 4: Uma solução de 2,0 L de ácido sulfúrico 0,5 M (H₂TÃO₄).

H₂TÃO₄ + 2 H₂O = 2 H₃O⁺ + SO₄^2-

O coeficiente do ácido é 1 e o coeficiente do íon hidrônio é dois. A concentração de íons hidrônio é duas vezes maior que a do ácido.

[H₃O⁺] = 2 * 0,5 M

[H3O +] = 1,0 M