Če želite razumeti, kako izračunati H3O iz OH in kako izračunati OH iz H3O, je koristno razumeti ravnovesje med tema dvema ionoma. Vodna raztopina je raztopina, v kateri je voda topilo.
Molekule vode (H2O) so polarne, kar pomeni, da imajo negativni konec (kisik) in pozitiven konec (vodiki). Ko pride do reakcije v vodni raztopini, imajo molekule vode sposobnost, da privabijo in začasno zadržijo darovani proton (H +). Tako nastane hidronijev ion (H3O+).
V kisli vodni raztopini bo koncentracija hidronijevih ionov višja od koncentracije hidroksidnih (OH-) ionov. Obstaja razmerje med H3O+ in koncentracije OH, kar omogoča enostavno reševanje eno če poznate drugo.
Konstanta ionskih izdelkov za vodo (Kw)
Formula je: Kw = 1 * 10-14 = [H3O+] * [OH-]
Formulo za konstanto ionskega produkta za vodo je mogoče preurediti tako, da se reši za kateri koli H3O+ ali OH-.
Izračunaj H3O+ ko poznate OH-: [H3O+] = (1 * 10-14) / [OH-]
Izračunaj OH- ko poznaš H3O+: [OH-] = (1 * 10-14) / [H3O+]
Izračunajte H3O + iz OH-
Primer 1:
Znano je, da je koncentracija hidroksidnih ionov 4,0 * 10-11. Določite koncentracijo hidronijevih ionov z uporabo konstante ionskega produkta za vodo.[H3O+] = 1 * 10-14) / [OH-]
[H3O+] = (1 * 10-14) / (4.0 * 10-11)
Izračun je poenostavljen z odštevanjem eksponentov:
10-14 ÷ 10-11 = 10-3
[H3O +] = (1 / 4,0) * 10-3
[H3O +] = 0,25 * 10-3 kar lahko zapišemo tudi kot 2,5 * 10-4
Izračunajte OH- iz H3O +
2. primer: Če veste, da je koncentracija hidronijevih ionov 3,7 * 10-5, izračunamo koncentracijo hidroksidnih ionov na naslednji način.
[OH-] = (1 * 10-14) / [H3O+]
[OH-] = (1 * 10-14) / (3.7 * 10-5) Opomba: enostavno delite tako, da odštejete eksponente (-14) - (- 5)
[OH-] = 0,27 * 10-9
Izračunajte H3O + iz molarnosti
Če poznate koncentracijo kislinske raztopine v molarnosti, lahko uporabite formulo za izračun koncentracije hidronijevih ionov.
Izidi izračuna so stehiometrični koeficienti v enačbah (številke pred vsako molekulo v enačbi).
2 Na2Torej3 + O2 = 2 Na2Torej4 | |
Molekula |
Koeficient |
Na2Torej3 |
2 |
O2 |
1 |
Na2Torej4 |
2 |
3. primer: 2,0 L raztopine 0,5 M klorovodikove kisline (HCl).
Najprej napiši kemijsko enačbo disociacije kisline.
HCl (vodna) + H2O = H3O+ (aq) + Cl- (aq)
Drugič, izračunajte koncentracijo hidronijevih ionov.
V primeru klorovodikove kisline stehiometrična koeficienti kisline in hidronijevega iona sta oba eno. So enaki, zaradi česar je to zelo preprosto. Koncentracija hidronijevih ionov je enaka koncentraciji klorovodikove kisline.
[H3O+] = [HCl]
Primer 4: 2,0 L raztopine 0,5 M žveplove kisline (H2Torej4).
H2Torej4 + 2 H2O = 2H3O+ + SO42-
The koeficient od kislina je eno in koeficient hidronijev ion je dva. Koncentracija hidronijevih ionov je dvakrat večja od koncentracije kisline.
[H3O+] = 2 * 0,5 M
[H30 +] = 1,0 M
