200 likes | 1.96k Views
DISOCIJACIJA VODE. Svojstva vodenih otopina . amfiprotičnost (amfoternost) H 2 O + H 2 O = H 3 O + + OH - uvijek prisutni hidronij i hidroksid ioni ionski produkt vode (K w ) pri 25 °C K w = [H + ] [OH - ] = 1×10 -14. Koncentracije hidronija i hidroksid iona. čista voda – 1×10 -7 mol/L
E N D
Svojstva vodenih otopina • amfiprotičnost (amfoternost) • H2O + H2O = H3O+ + OH- • uvijek prisutni hidronij i hidroksid ioni • ionski produkt vode (Kw) pri 25 °C Kw= [H+] [OH-] = 1×10-14
Koncentracije hidronija i hidroksid iona • čista voda – 1×10-7 mol/L • supstancija reagira s ionima vode – razlika hidronija i hidroksida • izračunavanja koristeći konstantu ravnoteže • ionski produkt vode konstantan
Kiselost i bazičnost • hidronij, mjera kiselosti • koncentracija hidronija > 1×10-7 mol/L, otopina kisela • koncentracija hidronija < 1×10-7 mol/L, otopina bazična • negativni logaritam koncentracije hidronija, pH
pH i pOH • pH = - log [H+] • pH > 7, otopina lužnata • pH < 7, otopina kisela • pH + pOH = pKw (= 14)
Primjer: 1. [H+] = 5×10-3 mol/L pH = ? pOH = ? rješenje: pH = - log [H+] = 3- log 5 = 2,3 pOH = 14 - 2,3 = 11,7
Primjer: 2. pH = 4,4 (H+) = ? rješenje: log [H+] = - 4,4 = 0,6 - 5 [H+] = 3,39 * 10-5
Jaki elektroliti • potpuno disociraju • jake kiseline, koncentracija hidronija = ukupna koncentracija kiseline • jake baze, koncentracija hidroksida = ukupnoj koncentraciji baze • njihove soli, neutralne, pH = pOH
Karakteristike • djelomično ioniziraju • koncentracija nastalih iona << koncentracije elektrolita HA + H2O ↔ H3O+ + A- HA ↔ H+ + A- • ZDM: K(HA) = [H3O+] [A-] / [HA]
Slaba kiselina u vodi • konstanta disocijacije slabe kiseline u pravilu >> ionskog produkta vode • zanemariv doprinos disocijacije vode koncentraciji hidronija [H3O+] = [A-] = X [HA] = c(HA) - X K(HA) = X2/c(HA) - X X2 + K(HA)*X - K(HA)*c(HA) = 0 HA + H2O = H3O+ + A-
Mogući slučajevi • za slabe kiseline [H3O+] << c(HA) K(HA) = X2/c(HA) X = [H3O+] = [K(HA)*c(HA)]1/2 • analogno za slabe baze [OH-] = [K(BOH)*c(BOH)]1/2
Soli • uglavnom jaki elektroliti • reakcija jake baze i jake kiseline, ne hidroliziraju • jake baze i slabe kiseline • slabih baza i slabih kiselina, hidroliziraju • ion slabog elektrolita s vodom daje slabi elektrolit i hidronij ili hidroksidni ion
pH otopine soli slabe kiseline i jake baze, NaAc NaAc = Na++Ac- Ac- + H2O = HAc + OH- ZDM: Kh= [HAC] [OH-] / [Ac-] [HAc] [OH-] [H3O+] / ([Ac-] [H3O+]) = Kh = Kw / K(HAc) [HAc] = [OH-]; [HAc] << c(NaAc); [Ac-] = c(NaAc)
[OH-]2 / c(NaAc) = Kw / K(HAc) [OH-] = [Kw * c(NaAc) / K(HAc)]1/2 • pH otopine soli slabe baze i jake kiseline, NH4Cl [H3O+] = [(Kw* c(NH4Cl / K(NH4OH)]1/2
Puferi • slaba kiselina + njena sol s jakom bazom • slaba baza + njena sol s jakom kiselinom • smanjena promjena pH • disocijacija slabe kiseline (baze) se smanjuje • koncentracija aniona slabe kiseline i hidronija su različite • koncentracija kationa slabe baze i hidroksida su različite
Primjer: HAc + NaAc NaAc → Na+ + Ac- HAc ↔ H+ + Ac- [Ac-] = c(NaAc) + [H+] [HAc] = c(HAc) – [H+] c(NaAc) >> [H+], c(HAc) >> [H+] [H+] = K(HAc) * c(HAc) / c(NaAc)
Primjer: NH4OH + NH4Cl • pristup analogan [OH-] = K(NH4OH) c(NH4OH) / c(NH4Cl)