KURZUS: Kémia közlekedésmérnököknek

MODUL: VII. modul: Savak és bázisok

14. lecke: pH számítás

Még egyszer tanulmányozza át a jegyzet 176-178. oldalán található pH-val kapcsolatos fogalmakat, levezetéseket, illetve a 178-179. oldalon található 1-2. számú kidolgozott példákat.

A tananyag összefoglaló vázlata
  • víz önionizációja
    • ionizációs állandó
    • ionszorzat Kv = 1*10-14
    • autoprotolízis - protoncsere
  • pH a savasság mértéke
    • pH = - lg [H+]
    • pH = - lg [H3O+]
  • minden vizes oldatra érvényes: [H+] [OH-] = 1*10-14
  • savak és bázisok erőssége - disszociációfok, ionizáció-százalék
  • erős savak, erős bázisok - teljes oldódás, 100% disszociáció
Követelmények

Képes legyen adott koncentrációjú erős sav vagy bázis vizes oldatának pH értékét számítással meghatározni.

Tevékenység

A jegyzetben a 178-179. oldalon található 1-2. számú számítási példákat saját füzetébe oldja meg ahhoz, hogy a tényleges számítások menetét elsajátítsa. Ezt követően önállóan vezesse le az alábbi mintapéldát is.

Mintapélda: MHCl = 36,45 g/mol. Vízzel hígítunk 3,645 g 3,645 súly%-os sósavat éspedig úgy, hogy 3,645 liter oldatot kapjunk. Milyen lesz a keletkezett oldat pH-értéke?

Magyarázat: A sósav vízben való disszociációja 100%-os. Az oldatban jelenlévő ionok koncentrációja ezért megfelel a sósav koncentrációjának. (A súly%-ot úgy tudjuk figyelembe venni, hogy a feloldani kívánt anyag megadott tömegét beszorozzuk a megadott % érték század részével.)

Első lépésben számoljuk ki a sósavas oldat koncentrációját mol/l-ben.

3,645 g • 0,03645 / 36,45 g/mol = 0,003645 mol sósav, mely 3,645 liter oldatban van. Mennyi van 1 literben? Aránypárral kiszámolva az eredmény: 1,0 × 10-3 mol/l

Ezt követően alkalmazzuk a pH számítás képletét. (A pH eredménynek biztosan 7-nél kisebbnek kell lennie, mivel savról van szó. A képletbe a koncentrációt mindig molaritásban (más néven anyagmennyiség koncentráció) adjuk meg, mely mértékegysége: mol/l = mol/dm3)

pH = -log(1,0 × 10-3) = 3,0

Ellenőrzés
1. A nátrium-hidroxid moláris tömege 40 g/mol. Vízzel hígítunk 25 g NaOH-t úgy, hogy 5 liter oldatot kapjunk. Milyen lesz a keletkezett oldat pH értéke?
(Segítség a példához: A nátrium-hidroxid vízben való disszociációja 100 %-os. Az oldatban jelenlévő OH- ionok mol/l-es koncentrációja megfelel a nátrium-hidroxidénak, [OH-] = [NaOH]. Első lépésben számoljuk ki ezt a koncentrációt. Ebből a pOH-át tudjuk megadni az alábbi képlettel, mivel lúgos oldatról van szó: pOH = -log[OH-]. Ha már a pOH-át is ismerjük, a pH egyszerűen számítható: pH = 14 - pOH)
13
10