Riedenie je bežná laboratórna technika, s ktorou sa väčšina študentov prírodovedných predmetov stretáva, keď chcú dosiahnuť konkrétnu koncentráciu roztoku. Ale je to tiež to, čo robíte, keď si jedlo a nápoje doma pridáte vodu, aby ste si ich viac obľúbili. Riedenie ovplyvňuje mnoho vlastností roztoku, vrátane úrovne jeho pH.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Riedením je kyslý roztok zásaditejší a zásaditý roztok je kyslejší. Na zistenie pH účinku zriedenia určíte koncentráciu vodíkových iónov a prevediete ju na pH pomocou jednoduchého pracovného vzorca.
Význam riedenia
Na zriedenie vodného roztoku do neho jednoducho pridáte vodu. To zvyšuje podiel rozpúšťadla alebo kvapalného materiálu na riedenie v porovnaní s podielom rozpustenej látky alebo zložky rozpustenej v rozpúšťadle. Napríklad, ak zriedite slanú vodu, roztok bude obsahovať rovnaké množstvo soli, ale množstvo vody sa zvýši.
Význam pH
Stupnica pH meria, ako je látka kyslá alebo zásaditá. Rozbehne sa od 0 do 14, pričom pH 7 je neutrálne, pH nižšie ako 7 kyslé a pH vyššie ako 7 zásadité. Stupnica je logaritmická, čo znamená, že každá celá hodnota pH pod 7 je desaťkrát kyslejšia ako ďalšia vyššia hodnota. Napríklad pH 3 je desaťkrát kyslejšie ako pH 4 a stokrát kyslejšie ako pH 5.
To isté platí pre hodnoty pH nad 7. Každá hodnota je desaťkrát zásaditejšia ako ďalšia nižšia celá hodnota. Napríklad pH 9 je desaťkrát zásaditejšie ako pH 8 a stokrát zásaditejšie ako pH 7. Čistá alebo destilovaná voda má pH 7, ale keď do vody pridáte chemikálie, roztok môže byť kyslý alebo zásaditý. Úroveň pH roztoku je mierou jeho koncentrácie vodíkových iónov. Roztoky s vysokou koncentráciou iónov vodíka majú nízke pH a roztoky s nízkou koncentráciou iónov H + majú vysoké pH.
Riedenie kyseliny
Medzi kyslé látky patrí čierna káva, kyselina z batérie a citrónová šťava. Zriedením kyseliny sa zníži koncentrácia iónov H + (aq), čo zvýši hladinu pH roztoku na 7, čím sa zníži jeho kyslosť. Úroveň pH kyslého roztoku však nemôže byť vyššia ako 7, pretože voda, ktorú pridávate na zriedenie, nie je zásaditá.
Riedenie zásady
Medzi alkalické látky patrí amoniak, prášok do pečiva a bielidlo. Zriedením alkálie sa zníži koncentrácia iónov OH- (aq), čo zníži hladinu pH roztoku na 7, čím sa zníži jeho alkalita. Úroveň pH alkalického roztoku však nemôže byť nižšia ako 7, pretože voda, ktorú pridávate na zriedenie, nie je kyslá.
Výpočet pH účinku zriedenia
Úroveň pH roztoku je mierou jeho koncentrácie vodíkových iónov. Roztoky s vysokou koncentráciou iónov vodíka majú nízke pH a roztoky s nízkou koncentráciou iónov H + majú vysoké pH. Jednoduchá pracovná definícia pH je pH = - log [H +], kde [H +] je molarita vodíkových iónov. Logaritmus čísla je jednoducho exponent, keď toto číslo napíšete ako mocninu desiatich. Definícia pH vyriešeného pre molaritu vodíkových iónov je potom [H +] = 10-pH. Napríklad molarita vodíkových iónov v roztoku s pH 6 je 10-6 M. Tento výpočet sa používa na odhad koncentrácie vodíkových iónov pred zriedením.
Po zriedení odmerajte nový objem roztoku. Napríklad, ak roztok zriedite na štvornásobok pôvodného objemu, koncentrácia sa zníži na jednu štvrtinu. Ak je pôvodný objem V1 a celkový objem po zriedení je V4, konečná koncentrácia bude V1 / V4-násobok pôvodnej koncentrácie. Potom môžete koncentráciu vodíkových iónov previesť späť na pH pomocou pH = - log [H +].