Как рассчитать H3O и OH

Чтобы понять, как рассчитать H3O из OH и как рассчитать OH из H3O, полезно понять остаток средств между этими двумя ионами. Водный раствор - это раствор, в котором вода является растворителем.

Молекулы воды (H2O) полярны, что означает, что у них есть отрицательный конец (кислород) и положительный конец (водород). Когда происходит реакция в водном растворе, молекулы воды обладают способностью притягивать и временно удерживать пожертвованный протон (H +). Это создает ион гидроксония (H₃О⁺).

В кислом водном растворе концентрация ионов гидроксония будет выше, чем концентрация ионов гидроксида (ОН-). Существует связь между H₃О⁺ и OH-, что позволяет легко решить один если вы знаете Другие.

Формула: K_ш = 1 * 10^-14 = [H₃О⁺] * [ОЙ-]

Формулу для константы ион-продукт для воды можно изменить так, чтобы она находила либо H₃О⁺ или ОН-.

Рассчитать H₃О⁺ когда знаешь OH-: [H₃О⁺] = (1 * 10^-14) / [ОЙ-]

Рассчитайте OH-, когда вы знаете H₃О⁺: [OH-] = (1 * 10^-14) / [H₃О⁺]

Пример 1: Известно, что концентрация гидроксид-иона составляет 4,0 * 10-11. Определите концентрацию ионов гидроксония, используя константу ион-произведение для воды.

[ЧАС₃О⁺] = 1 * 10^-14) / [ОЙ-]

[ЧАС₃О⁺] = (1 * 10^-14) / (4.0 * 10^-11)

Расчет упрощается за счет вычитания показателей степени:

10^-14 ÷ 10^-11 = 10^-3

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

[H3O +] = 0,25 * 10^-3 что также можно записать как 2,5 * 10^-4

Пример 2: Если вы знаете, что концентрация иона гидроксония составляет 3,7 * 10^-5, рассчитайте концентрацию гидроксид-иона следующим образом.

[OH-] = (1 * 10^-14) / [H₃О⁺]

[OH-] = (1 * 10^-14) / (3.7 * 10^-5) Примечание: легко разделить, вычитая показатели (-14) - (- 5)

[ОН-] = 0,27 * 10^-9

Если вам известна молярная концентрация раствора кислоты, вы можете использовать формулу для расчета концентрации ионов гидроксония.

Стехиометрические коэффициенты в уравнениях (числа перед каждой молекулой в уравнении) определяют результат вычислений.

Пример 3: 2,0 л раствора 0,5 М соляной кислоты (HCl).

Сначала напишите химическое уравнение диссоциации кислоты.

HCl (водн.) + H₂O = H₃О⁺ (водн.) + Cl- (водн.)

Во-вторых, рассчитайте концентрацию ионов гидроксония.

В случае соляной кислоты стехиометрический коэффициенты кислоты и иона гидроксония оба являются один. Они такие же, что делает это очень простым делом. Концентрация ионов гидроксония такая же, как концентрация соляной кислоты.

[ЧАС₃О⁺] = [HCl]

Пример 4: 2,0 л раствора 0,5 М серной кислоты (H₂ТАК₄).

ЧАС₂ТАК₄ + 2 часа₂O = 2 H₃О⁺ + ТАК₄^2-

В коэффициент принадлежащий кислота является один и коэффициент ион гидроксония является два. Концентрация ионов гидроксония в два раза больше, чем у кислоты.

[ЧАС₃О⁺] = 2 * 0,5 млн

[H3O +] = 1,0 млн