170 likes | 797 Views
Hape-alus tasakaal. Teema nr 2. Tugevad happed. Tugevad happed on lahuses täielikult dissotiseerunud H + sisaldus lahuses on võrdne happe analüütilise kontsentratsiooniga Nt HNO 3 HCl H 2 SO 4 (esimeses astmes) p K a väärtused on negatiivsed. Nõrgad happed.
E N D
Hape-alus tasakaal Teema nr 2
Tugevad happed • Tugevad happed on lahuses täielikult dissotiseerunud • H+ sisaldus lahuses on võrdne happe analüütilise kontsentratsiooniga • Nt HNO3HCl H2SO4 (esimeses astmes) • pKa väärtused on negatiivsed
Nõrgad happed • Happed, mis dissotsieeruvad lahuses osaliselt • Nt CH3COOH, fenool ja paljud teised • Nt äädikhappe lahuses on nii äädikhappe molekulid kui ka atsetaatioonid • Fenooli lahuses on nii fenooli molekulid kui ka fenolaatioonid jne • pKa väärtused 0 - …. Happega konjugeeritud alus Hape
pKa ja pKb • Äädikhappe dissotsiatsiooni kirjeldab dissotsatsioonikonstant: • Atsetaatiooni, kui aluse, reaktsioonile veega vastab konstant: a sõnast acid (ing k) b sõnast base (ing k)
Analüütiline ja tasakaaluline kontsantratsioon • Mingiaineanalüütilinekontsentratsioonlahusesnäitab, millinekogussedaainet on lahuselelisatudvõimuulmoelsinnajõudnud) • Aga aineeipruugi seal olla sellelkujul, nagu ta lisati • Tähitsame tähega „c“ • Mingiosakesetasakaalulinekontsentratsioonlahusesväljendabsellekonkreetseosakesesisaldustselleslahuses • Tähistame [osake] • Näide: • Lisadesveele CH3COOH ta osaliseltjääb CH3COOH kujulejaosaliseltioniseerubandes CH3COO– • c(CH3COOH) = [CH3COOH] + [CH3COO-]
pH • Tugevate hapete puhul • On kasutuses ka mõiste • Vesikeskkonnas • NB! Selles kursuses me tegeleme lahjade lahustega ning eeldame, et γ≈1
Nõrga happe lahuse pH • Vaatleme äädikhappe näitel • Kuna x mol äädikhappe dissotsiatsioonil tekib x mol atsetaati ja x mol prootoneid, siis: (1) • Äädikhappe analüütilise kontsentratsiooni saab siduda tasakaaluliste kontsentratsioonidega • Asendades (1) ja (2) dissotsiatsioonikonstandi avaldisse: • Jääb ruutvõrrandi lahendamine (2)
Nõrga aluse lahuse pH • Vaatleme ammoniaagi näitel • Kuna x mol ammoniaaki reageerib veega tekib x mol ammoonium ioone ja x mol hüdroksiidioone, siis: • Äädikhappe analüütilise kontsentratsiooni saab siduda tasakaaluliste kontsentratsioonidega • Asendades (1) ja (2) dissotsiatsioonikonstandi avaldisse:
Keskkonna dissotsiatsioon • Vesi on protoonne solvent, seega võivad ka tema autoprotolüüsist tekivad prootonid mõjutada lahuses olevat prootonite üldhulka • Vee autoprotolüüsi pole tarvis arvestada kui • Seejuures kummagi prootonite „allika“ suurusjärku on võimalik hinnata:
Soolade hüdrolüüs • Naatrium atsetaat dissotseerub täielikult ning atsetaatioonid hüdrolüüsuvad osaliselt: • Hüdrolüüsil tekkiva äädikhappe ja hürdroksiidioonide hulk on võrdne • Tehes vastavad asendused Kb valemisse saame: • Jääb lahendada ruutvõrrand
Dissotsatsiooniaste • Ühealuselise happe HA jaoks: • Kahealuselise happe H2A jaoks:
Puhverlahused • Lahused, mille on võime pH-d säilitada hapete-aluste lisamisel • Nõrga happe ja tema soola lahus • Nõrga aluse ja tema soola lahus • Puhverdusala on pH vahemikus: pKa±1
Näiteks • Oletame, et meil on atsetaatpuhver: • Lahuses on CH3COOH ja CH3COO- • Happe lisamisel: • Aluse lisamisel:
Puhverlahuse pH arvutamine • Lähtume dissotsatsioonikonstandi avaldisest: • Miinuslogaritmimisel saame: • Viimast nimetatakse puhvarlahuse valemiks