Dacă doriți să obțineți succes în chimie, trebuie să înțelegeți acizii și bazele. Nu trebuie doar să înțelegeți ce sunt acești compuși și cum se comportă în soluție, ci să fiți capabili să efectuați calcule simple ale pH-ului și înțelegeți de ce comportamentul acizilor puternici simplifică calculele care implică acestea substanțe.
Pentru început, ar trebui să știți că în chimie, concentraţie este adesea exprimat în moli pe unitate de volum, de obicei litri (mol / L), mai degrabă decât în unități de masă pe litru. Numărul de grame din 1 mol dintr-o substanță poate fi determinat din masele molare sau din greutățile moleculare ale atomilor constituenți ai acesteia, disponibile pe tabelul periodic al elementelor.
- Cantitatea mol / L este de obicei scrisă ca simbol unic M.
Ce sunt acizii și bazele?
Un acid este un compus care donează un proton în soluție apoasă. Acest proton este uneori reprezentat în ecuații ca un proton independent (H+) sau ca ion de hidroniu (un proton plus apă: H3O+). Cealaltă componentă a acidului dizolvat se numește bază conjugată. Formula generală pentru disocierea unui acid este HA → H
+ + A–, unde un– este baza conjugată.Bazele, pe de altă parte, servesc drept doppelganger al acizilor: acceptă cu ușurință protoni, echivalând cu donarea de ioni hidroxid (OH)–) în soluție apoasă. Rămășița unei baze disociate se numește acid conjugat, și este adesea un cation metalic, cum ar fi Na+.
Ce este pH-ul în chimie?
PH-ul sau „puterea hidrogenului” este o valoare în general (dar nu matematică) limitată la intervalul numeric de la 0 la 14,0. Soluțiile acide au un pH scăzut, soluțiile neutre (cum ar fi apa pură) au un pH de 7, iar soluțiile bazice au un pH mai mare valori.
Matematic, pH-ul este doar negativul logaritmului la baza 10 a concentrației de H+ (sau H3O+) ioni: pH = –log10[H +]. Atâta timp cât aveți un calculator și aveți grijă cu puterile dvs. de 10, aceste calcule sunt simple.
Rezistența acizilor și a bazelor
Un acid puternic este unul care renunță ușor la protoni și o face chiar și atunci când pH-ul ambiant este scăzut, ceea ce înseamnă că există deja o mulțime de protoni care plutesc în jur. Acizii slabi nu renunță la protoni atât de ușor, devenind disociați într-o măsură semnificativă numai atunci când pH-ul este mai aproape de neutru. Bazele puternice, în mod similar, renunță la ioni de hidroxid cu ușurință chiar și în soluții cu pH ridicat.
Concentrațiilor acidului și bazelor li se poate atribui o valoare: pKA, sau constanta de disociere a acidului, valoarea pH-ului la care jumătate dintr-un acid și-a donat protonii în timp ce cealaltă jumătate rămâne în stare conjugată. (Bazele au, ați ghicit, pKb valori.) Acizii mai puternici au astfel pK mai micA valori.
Calculul pH-ului acidului clorhidric
Acidul clorhidric sau HCI este un acid puternic bine cunoscut și comun. Utilizările acidului clorhidric includ laboratoare de chimie din liceu și liceu din întreaga lume, precum și o serie de aplicații industriale și de fabricație.
Exemplu: Calculați pH-ul unei soluții de HCI 0,100 M.
Deoarece HCl este un acid puternic, se ionizează complet, iar pH-ul HCl în soluție poate fi găsit din concentrația (molaritatea) ionilor H +, prin definiție egală cu 0,100 M. (Baza conjugată a acidului, care este ionul clorură Cl–, ar avea, de asemenea, o concentrație de 0,100 M.)
PH-ul este astfel –log (0,100) = 1.000.
În mod clar, valori de molaritate mai mari vor produce valori mai scăzute ale pH-ului și invers pentru HCI (sau orice acid).
Calculator pH online pentru acizi tari
Dacă nu aveți chef să scoateți un calculator și doriți să aflați despre comportamentul chimic al câtorva acizi puternici, consultați pagina din Resurse.