Ako vypočítať H3O a OH

Aby sme pochopili, ako vypočítať H3O z OH a ako vypočítať OH z H3O, je užitočné pochopiť rovnováha medzi týmito dvoma iónmi. Vodný roztok je roztok, v ktorom je rozpúšťadlom voda.

Molekuly vody (H2O) sú polárne, čo znamená, že majú negatívny koniec (kyslík) a pozitívny koniec (vodíky). Ak dôjde k reakcii vo vodnom roztoku, molekuly vody majú schopnosť priťahovať a dočasne zadržať darovaný protón (H +). Tak sa vytvorí hydróniový ión (H₃O⁺).

V kyslom vodnom roztoku bude koncentrácia hydróniových iónov vyššia ako koncentrácia hydroxidových (OH-) iónov. Medzi H je vzťah₃O⁺ a OH- koncentrácie, vďaka ktorým je celkom ľahké ich vyriešiť jeden ak viete iné.

Vzorec je: K._w = 1 * 10^-14 = [H₃O⁺] * [OH-]

Vzorec pre konštantu iónového produktu pre vodu je možné upraviť, aby sme vyriešili buď pre H₃O⁺ alebo OH-.

Vypočítajte H₃O⁺ keď vieš OH-: [H₃O⁺] = (1 * 10^-14) / [OH-]

Vypočítajte OH-, keď poznáte H₃O⁺: [OH-] = (1 * 10^-14) / [H₃O⁺]

Príklad 1: Je známe, že koncentrácia hydroxidového iónu je 4,0 x 10-11. Stanovte koncentráciu iónov hydrónia pomocou konštanty iónového produktu pre vodu.

[H₃O⁺] = 1 * 10^-14) / [OH-]

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

Výpočet je zjednodušený odčítaním exponentov:

10^-14 ÷ 10^-11 = 10^-3

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

[H3O +] = 0,25 x 10^-3 ktoré je možné zapísať aj ako 2,5 * 10^-4

Príklad 2: Ak viete, že koncentrácia hydróniových iónov je 3,7 * 10^-5, vypočítajte koncentráciu hydroxidového iónu takto.

[OH-] = (1 x 10^-14) / [H₃O⁺]

[OH-] = (1 x 10^-14) / (3.7 * 10^-5) Poznámka: jednoduché delenie odčítaním exponentov (-14) - (- 5)

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

Ak poznáte koncentráciu kyslého roztoku v molarite, môžete pomocou vzorca vypočítať koncentráciu iónov hydrónia.

Výsledok výpočtov určuje stechiometrický koeficient v rovniciach (čísla pred každou molekulou v rovnici).

Príklad 3: 2,0 I roztok 0,5 M kyseliny chlorovodíkovej (HCl).

Najskôr napíš chemickú rovnicu pre disociáciu kyseliny.

HCl (vodná) + H₂O = H₃O⁺ (aq) + Cl- (aq)

Po druhé, vypočítajte koncentráciu iónov hydrónia.

V prípade kyseliny chlorovodíkovej stechiometrické koeficienty kyseliny a hydróniového iónu sú obidve jeden. Sú rovnaké, vďaka čomu je to veľmi jednoduchá záležitosť. Koncentrácia iónov hydrónia je rovnaká ako koncentrácia kyseliny chlorovodíkovej.

[H₃O⁺] = [HCl]

Príklad 4: 2,0 I roztok 0,5 M kyseliny sírovej (H₂TAK₄).

H₂TAK₄ + 2 H₂O = 2 H₃O⁺ + SO₄^2-

The koeficient z kyselina je jeden a koeficient hydróniový ión je dva. Koncentrácia hydróniových iónov je dvakrát vyššia ako koncentrácia kyseliny.

[H₃O⁺] = 2 * 0,5 M

[H30 +] = 1,0 M