Odczyn roztworu

bg‑gold

Co to jest pH?

Z punktu widzenia matematyki pH określane jest jako ujemny logarytm dziesiętny ze stężenia jonów $H^{+}$ $(- l o g_{10} [H^{+}])$ . Przy wyznaczaniu pH roztworów należy brać pod uwagę również jony wodorowe powstałe z autodysocjacji wody. Gdy jon wodorowy zwiąże jedną cząsteczkę wody, tworząc jon hydroniowy $H_{3} O^{+}$ , równanie dysocjacji wody przyjmuje postać:

$2 H_{2} O ⇄ H_{3} O^{+} + {OH}^{-}$

a wzór na pH można zapisać jako:

$pH = - \log [H_{3} O^{+}]$

Podobnie możemy obliczyć wykładnik ze stężenia jonów wodorotlenkowych (pOH):

$p O H = - \log [{O H}^{-}]$

bg‑gold

Praktyczny wymiar pH

Ze stężeniem jonów hydroniowych związane jest bezpośrednie pojęcie odczynu, który charakteryzuje roztwory wodne. Środowiska wodne mogą posiadać odczyn kwasowy, obojętny i zasadowy. Zakres pH, który obejmuje dany odczyn, przedstawiono na rysunku poniżej.

RnURP55vLGZbW

Na ilustracji jest skala pH oraz przykłady produktów o różnym pH. Po lewej stronie wartości oraz kolory odczynów. Odczyn obojętny wynosi 7, 8. Od siedmiu do zera wzrasta kwasowość. OD dziewięciu do czternastu wzrasta zasadowość. Przykłady: kwas akumulatorowy 0, ocet 2, oranżada pomiędzy 2,5 a 3,5, kawa 5 , krew 7,4, woda morska 8, soda kuchenna 9,5, roztwór amoniaku od 10,5 do 11,5, wybielacz 13,5, udrażniacz rur 14. — Skala pH oraz przykłady produktów o różnym pH
Źródło: GroMar Sp. z o.o. na podstawie www.pl.wikipedia.org, licencja: CC BY-SA 3.0.

Jak wynika z powyższej ilustracji, pojęcie pH w istotny sposób uprościło zapis potęgowy stężeń roztworów o wysokim rozcieńczeniu. Obecnie do wyznaczania pH służy zazwyczaj elektroda szklana kombinowana, której potencjał jest wprost proporcjonalny do wartości pH. Podczas pomiaru skład roztworu pozostaje stały, co jest ważną zaletą tej metody.

bg‑gold

Jak obliczyć pH?

Polecenie 1

Zapoznaj się z filmem, a dowiesz się, w jaki sposób obliczyć $pH$ dla roztworów elektrolitów mocnych.

R1VgzwrF0H2Wr1

Film samouczek pt. „Jak obliczyć pH mocnych elektrolitów?”
Źródło: GroMar Sp. z o.o., Barbara Rolka, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 1

Oblicz $pH$ wodnego roztworu jodowodoru o stężeniu $0,001 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ .

RckW9OUwlukZS

RlzGE18sIUas1

$pH$ = 3.

Ćwiczenie 2

Oblicz $pH$ wodnego roztworu kwasu azotowego(V) o stężeniu $0,005 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ . Wynik podaj z dokładnością do pierwszego miejsca po przecinku.

RFqg5kIQCxjpE

R7jjVgKXyY1VM

$pH$ tego roztworu wynosi 2,3.

Ćwiczenie 3

Oblicz $pH$ wodnego roztworu wodorotlenku potasu o stężeniu $0,001 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ .

R1UqIjaG4E9ut

RaJ1WhPscv0jY

$pH$ tego roztworu wynosi 11.

Ćwiczenie 4

Oblicz $pH$ wodnego roztworu wodorotlenku strontu o stężeniu $0,005 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ .

RbOjT7BddN80I

R1I0m3NhgPIzM

$pH$ tego roztworu wynosi 12.

Sprawdź swoją wiedzę i umiejętność obliczania pH w poniższej grze.

Polecenie 2

Odzyskujesz przytomność w ciemnym pomieszczeniu. Wstajesz. Zapala się światło. Widzisz, że znajdujesz się w laboratorium chemicznym. Szukasz wyjścia, ale w pomieszczeniu nie ma okien. Są tylko drzwi. Zbliżasz się do nich, próbujesz otworzyć. Nie ma klamki. Jedyne co widzisz, to numeryczna tablica elektroniczna. Obok niej namalowany jest symbol ognia oraz licznik czasu, który zaczął odliczać czas.

Znajdujesz kartkę z napisem:

R1EW542TjyQoR

Gra edukacyjna pt. Ćwiczenia w obliczeniach pH elektrolitów mocnych
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RUSiKbTmk3C6u

Ra91qWod4UTcu

Rm78sICTQIipM

RjMeDgUbruD6y

bg‑blue

Notatnik

R17TY7A3VUjRk

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Stała i stopień dysocjacji

Słownik

Co to jest pH?

Praktyczny wymiar pH

Jak obliczyć pH?

Notatnik