Kako izračunati H3O in OH

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.

Formula je: K_w = 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⁺]

Primer 1:

[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

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

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).

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⁺ + SO₄^2-

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