Če želite postati uspešni v kemiji, morate razumeti kisline in baze. Ne samo, da bi morali razumeti, kakšne so te spojine in kako se obnašajo v raztopini, ampak tudi biti sposobni preprosti izračuni pH in razumevanje, zakaj vedenje močnih kislin poenostavlja izračune, ki vključujejo te snovi.
Za začetek bi morali vedeti, da v kemiji, koncentracija je pogosto izražen v molih na enoto prostornine, običajno v litrih (mol / L) in ne v masnih enotah na liter. Število gramov v 1 molu snovi lahko določimo iz molskih mas ali molekulskih mas sestavnih atomov, ki so na voljo v periodnem sistemu elementov.
- Količina mol / L je običajno zapisana kot en sam simbol M.
Kaj so kisline in baze?
Kislina je spojina, ki v vodni raztopini da proton. Ta proton je v enačbah včasih predstavljen kot samostojni proton (H+) ali kot hidronijev ion (proton in voda: H3O+). Druga komponenta raztopljene kisline se imenuje konjugirana baza. Splošna formula za disociacijo kisline je HA → H+ + A–, kje– je konjugirana osnova.
Baze pa služijo kot sredstvo za kopičenje kislin: zlahka sprejmejo protone, kar ustreza darovanju hidroksidnih ionov (OH
–) v vodni raztopini. Ostanki disociirane baze se imenuje konjugirana kislinain je pogosto kovinski kation, kot je Na+.Kaj je pH v kemiji?
PH ali "moč vodika" je vrednost, ki je na splošno (vendar ne matematično) omejena na številčno območje od 0 do 14,0. Raztopine, ki so kisle, imajo nizek pH, nevtralne raztopine (na primer čista voda) imajo pH 7, osnovne raztopine pa višji pH vrednote.
Matematično je pH le negativ logaritma na osnovo 10 koncentracije H+ (ali H3O+) ioni: pH = –log10[H +]. Dokler imate kalkulator in ste previdni pri svojih 10-ih pooblastilih, so ti izračuni enostavni.
Moč kislin in baz
Močna kislina je tista, ki se hitro odpove svojim protonom, in to tudi takrat, ko je pH okolice nizek, kar pomeni, da okoli že plava veliko protonov. Šibke kisline se protonom ne predajo tako zlahka, da postanejo bistveno ločene šele, ko je pH bližje nevtralnemu. Močne baze se podobno hitro odpovejo hidroksidnim ionom tudi v raztopinah z visokim pH.
Moči kisline in baz lahko dodelimo vrednost: pKa, ali konstanta disociacijske kisline, vrednost pH, pri kateri je polovica kisline darovala svoje protone, druga polovica pa ostane v konjugiranem stanju. (Osnove so, uganili ste, pKb vrednosti.) Močnejše kisline imajo tako nižji pKa vrednote.
Izračun pH klorovodikove kisline
Klorovodikova kislina ali HCl je dobro znana in pogosta močna kislina. Uporaba klorovodikove kisline vključuje naselitvene fakultete in kemijske laboratorije po vsem svetu ter številne industrijske in proizvodne aplikacije.
Primer: Izračunajte pH 0,100 M raztopine HCl.
Ker je HCl močna kislina, se popolnoma ionizira, pH HCl v raztopini pa je mogoče najti iz koncentracije (molarnosti) ionov H +, ki je po definiciji enaka 0,100 M. (Konjugirana baza kisline, ki je kloridni ion Cl–, bi imel tudi koncentracijo 0,100 M.)
PH je tako –log (0,100) = 1.000.
Jasno je, da bodo višje vrednosti molarnosti povzročile nižje vrednosti pH in obratno za HCl (ali katero koli kislino).
Spletni kalkulator pH za močne kisline
Če ne želite vleči kalkulatorja in želite izvedeti več o kemičnem vedenju nekaj močnejših kislin, glejte stran v virih.