Mi a helyes módszer a $ \ ce {H3O +} $ koncentráció kiszámítására a $ \ ce {pH} = 6,99 $ értékű megoldásban?
1. kísérlet.
pH < 7, ezért csak $ \ ce { H3O +} $ részecskék az oldatban. $ [\ ce {H3O +}] = 10 ^ {- \ ce {pH}} = 10 ^ {- 6.99} = 1.02 \ cdot 10 ^ {- 7} $
2. kísérlet.
$ [\ ce {H3O +}] = 10 ^ {- \ ce {pH}} = 10 ^ {- 6.99} = 1.02 \ cdot 10 ^ {- 7} $ és $ [\ ce {OH-}] = 10 ^ {- \ ce {pOH}} = 10 ^ {- 7.01} = 9.77 \ cdot 10 ^ {- 8} $.
A $ \ ce {H3O + + OH- – > 2 H2O} $ miatt $ $ \ \ ce {H3O +}] = 1.02 \ cdot 10 marad ^ {- 7} – 9,77 \ cdot 10 ^ {- 8} = 4,6 \ cdot 10 ^ {- 9} $
Ha a pH kisebb mint 6 vagy nagyobb, mint 8, az ember nem fogja észrevenni a különbséget, de itt logaritmikusan nagyon nagy. Szóval kíváncsi vagyok, hogy mi a helyes mód?
Megjegyzések
- Hadd fogalmazzon ‘. Mennyi a $ \ ce {H3O +} $ koncentrációja egy pH = 7,00 oldatban? Próbálja meg kiszámolni az első módjával. És a második utad is. Hol van most az igazság?
- @IvanNeretin hiszem, hogy a második. Tehát mindig a második útnak kell lennie. Kémiai végzettséggel rendelkező valaki azonban azt állította, hogy a vegyészek egyetértenek abban, hogy az első utat kell használni, mert a második utat felesleges munka jelentené, és a különbség egyébként is kicsi. Nem hittem el, ezért a kérdésem.
- A második kísérlet téves. Az ionok között egyensúly áll fenn. Az ionok nem ‘ nem egyesülnek vízmolekulákká (valójában igen, de az egyesülés sebessége megegyezik azzal a sebességgel, amelynél a vízmolekulák disszociálnak, hogy egyensúlyban állítsák elő az ionokat, tehát nincs nettó változás). Az első próbálkozás helyes.
- @wythagoras OK, hagyja, hogy ‘ s fordítva próbálkozzon. PH = 7 mellett, a második utat használva (ami helytelen, ha ezt senki nem mondta korábban), akkor a $ \ ce {H3O +} $ koncentrációja 0 lesz. De várjon; mi a pH? Hogyan van meghatározva ?
- Itt ‘ s mi van ‘ második módszer. Ha kivonja a $ [\ ce {OH ^ {-}}] $ $ -ot $ [\ ce {H3O +}] $ -ból, hogy megkapja a ” felesleget ” $ [\ ce {H3O +}] $, implicit módon $ + \ infty $ egyensúlyi állandót rendel hozzá a semlegesítési reakcióhoz. Ez nem igaz; az egyensúlyi állandó magas ($ \ mathrm {k_ {w} ^ {- 1} = 10 ^ {14}} $), de nem végtelen. Ennél a nagyon alacsony koncentrációnál nem végezhet ilyen kivonást, és figyelembe kell vennie az egyensúlyi állandó véges értékét.
Válasz
Ha tiszta vízmintát vesz, akkor kevés hidroxid- és hidroniumion lesz. Természetesen egyesülhetnek, hogy vizet alkossanak, és igen, kombinálódnak, de kevés olyan vízmolekula lesz, amely megszakad / összeáll, hogy újra ionokat képezzen. Ezért van egy dinamikus egyensúly az ionok és a vízmolekulák koncentrációja között.
A $ \ textrm {pH} $ definíció szerint a hidroniumion-koncentráció negatív logaritmusa.
$$ \ textrm {pH} = – \ log [\ ce {H ^ +}] = – \ log [\ ce {H3O ^ +}] $$
Ön megkapja a H + ionok koncentrációját a pH értékének a következő képlettel való helyettesítésével:
$$ [\ ce {H3O ^ +}] = 10 ^ {\ mathrm {-pH}}. $$
A 2. kísérleted hibás, mert helytelen az a feltételezésed, hogy az összes ion egyesülve vízmolekulákat képez. mindig bizonyos koncentrációjú ionok lesznek, és mindegyiknek nem kell egyesülnie vízmolekulák előállításához. helyes.
Úgy tűnik, hogy nem ismeri az egyensúly és a víz önionizációjának fogalmát, néhány jó anyagot kiválasztottam, amelyekre (érdemes) hivatkozni szeretne,
A kémiai egyensúly fogalma nagyon fontos, és a kémia területén gyakran találkozni fog vele, ezért meg kell tanulnia. A savak és bázisok elsajátításának központi fogalma a víz önionizálása és a kémiai egyensúly is.
Válasz
Azt hiszem, két különböző fogalmat összetéveszt. Ha tudni szeretné, hogy mennyi savra van szüksége hozzáadásához a pH 6,99 eléréséhez fontos figyelembe venni azt a tényt, hogy a víz kissé disszociált ated. De nem ez volt a kérdés.A kérdés egyszerűen
mi volt a H 3 O +
koncentrációja
És ez közvetlenül következik a p meghatározásából a pH:
$$ \ rm {pH = – \ log_ {10} ([H_3O ^ +])} $$
Egy egyszerű matematikai átrendeződés megadja
$ $ \ rm {[H_3O ^ +] = 10 ^ {- 6.99}} $$
Ne tévessze össze magát a tudomány véletlenszerű darabjaival, amelyek nem tartoznak a válaszba … csak arra készteti nehezebb a kelleténél.
Válasz
Kérjük, dobja el a korábbi választ, mert kisebb félreértés történt.
Itt a víz önionizációja is megtörténik, amely növeli a H + koncentrációt és csökkenti az OH – koncentrációt. Szintén a vízből származó [H + ] nem lesz egyenlő 10 -7 vel a közös ionhatás miatt. Nettó [H +] = 10 -pH
Továbbá [H + ] = [H 3 O + ], mert egyetlen H + egyetlen vízmolekulával kombinálva H3O + -ot kap, anélkül, hogy OH – részt venne, ahogy a 2. kísérletnél tetted.
Megjegyzések
- Korábbi tévedési kísérletemben fontolgattam, hogy konc. HCl-t adunk és a pH-t ki kell számítani
Válasz
A pH közel 7. A víz hidroniumion-koncentrációja nem elhanyagolható. [H3O + oda-vissza víz + H3O + savból] [OH -] = 10 ^ -14
Felhívjuk figyelmét, hogy a H2O részben disszociál, így H3O + és OH-, és hogy ez a folyamat egyensúlyba kerül végül az ionos termékkel: [H +] [OH -] = 10 ^ -14
Ha savhoz adunk vizet. A H + növekszik, ezért a tömeghatás törvénye alapján az egyensúly balra tolódik, és az OH- koncentrációja csökken. Így válik a H + koncentrációja nagyobbá, mint az OH- koncentrációja.
Tehát a H + koncentrációt valójában 10 ^ (- ph) értéknek is tekintheti. amely megadja a H + teljes koncentrációját mind a sav, mind a víz miatt. A 2. kísérleted fogalmilag hibás, mivel a H + és az OH- különbségét vetted fel, és nem találtad meg a PH-t. Azt hiszem, hogy elfelejtetted, hogy mind a H + ( inkább H3O +) és OH- együtt léteznek oldatban, bár egy lehet, hogy meghaladja a másikat. Tehát az első megközelítés megfelelőbb. A pH definíció szerint negatív az oldatban található teljes H + koncentráció közös logaritmusából.
Megjegyzések
- Igaz, hogy a $ \ ce { A vízből származó H +} $ -ot nem szabad itt elhanyagolni ‘. De ‘ t sem szabad figyelembe venni . A pH-értéket már tudjuk, ezért nem ‘ nem érdekel, honnan származnak ezek a protonok.
- Mit értesz ” vagy “? Úgy kell tekintenünk, hogy a H + nagy része a vízből származik, nem pedig a savból. A sav csak kis felesleges mennyiségben járul hozzá, és ez az érték csökkenti a pH-t 6,99-re.
- És igaz, hogy most már ismerjük a pH-értéket. “e4b2ba8dc6”>
nem ‘ nem törődünk azzal, hogy honnan jöttek a protonok.
Válasz
PH = – log 10 [H3O +] [H3O +] = -antilog 10 (PH) [H3O +] = – 10 ^ 6,99 Mivel antilog b (x) = b ^ x Ezért [H3O +] = 9772372.21
Megjegyzések
- ‘ hihetetlenül magas koncentrációt ért el, mert ‘ helytelenül használta a a logaritmusok / hatványozás tulajdonságai és rosszul helyezte el a mínuszjelet.
- Ez a bejegyzés erősen maró! Vigyázzon!