Podaj wyrażenie na iloczyn jonowy wody.

Skala pH jest ilościową skalą kwasowości i zasadowości roztworów wodnych opartą o stosunek jonów ${\text{H}}_3{\text{O}}^{+}$ i ${\text{OH}}^{-}$, znajdujących się w tych roztworach. Zazwyczaj skalę pH przedstawia się w zakresie od 0 do 14:

RXePIkQ8EGkqG

Na ilustracji przedstawiono skalę pH oraz pOH w temperaturze 25 stopni Celsjusza. Strzałka z grotem skierowanym w prawo i w lewo. Od lewej w kolorze czerwonym, jaśniejąca do środka skali, gdzie kolor jest biały i od środka do końca przechodząca w kolor niebieski. Skala pOH nad strzałką od czerwonego 14 do 0 niebieski kolor. Skala pH pod strzałką od czerwonego wartość 0 do niebieskiego wartość 14.

Do szybkiej oceny pH stosuje się zazwyczaj papierki wskaźnikowe.

RiFxfPOkoNg3E1

W górnej części ilustracji cztery zdjęcia przedstawiające, na każdym z nich szalka Petriego, w trzech pierwszych znajduje się przeźroczysty wodny roztwór, na każdej szalce położony jest kawałek uniwersalnego papierka wskaźnikowego. Na pierwszym kolor papierka ciemnoczerwony, co wskazuje na odczyn kwasowy. Na drugim papierek nie zmienił zabarwienia, ma swoisty kolor żółty. Na trzecim przybrał barwę niebieską. Na czwartym brak reakcji, ponieważ zabarwienie wymaga obecności roztworu. Poniżej przedstawiono skalę pH od 0 do 14, gdzie uwzględniono zamianę zabarwienia uniwersalnego papierka wskaźnikowego w zależności od odczynu roztworu. Odczyn kwasowy przy pH 0 barwa ciemnoczerwona, idąc w kierunku pH obojętnego staje się kolejno czerwona, pomarańczowa, aż przy odczynie obojętnym papierek zachowuje swoisty kolor, to jest żółty. Dalej zwiększając wartość pH staje się zielony przy 8 do 9, przy dziesięciu niebieski, zaś przy wyższych wartościach i odczynie zasadowym przybiera ciemnofioletowe zabarwienie.

Zbadano pH pewnego roztworu wodnego przy pomocy papierka wskaźnikowego. Po porównaniu zabarwienia papierka ze skalą wykazano, że pH roztworu wynosiło 4. Oblicz pOH badanego roztworu oraz określ jego odczyn.

Wykonano eksperyment, w którym zbadano zależność wartości iloczynu jonowego wody ${\mathrm{K}}_{\mathrm{w}}$ w zakresie temperatur 0°C - 100°C. Dane zgromadzono w tabeli.

B. Oceń, czy w temperaturze 60°C roztwór o pH=7 jest obojętny. Odpowiedź uzasadnij.

Wykonano eksperyment, w którym zbadano zależność wartości iloczynu jonowego wody ${\mathrm{K}}_{\mathrm{w}}$ w zakresie temperatur 0°C - 100°C. Dane zgromadzono w tabeli.

Oblicz stężenie jonów wodorotlenkowych pochodzących z autodysocjacji wody, gdy stężenie jonów hydroniowych w temperaturze 40°C wynosi $\mathrm{1,5}·{10}^{-6}$.

Pod względem budowy woda i alkohol etylowy (etanol) są do siebie podobne.

RZMKY5FrCgLOf

Ilustracja przedstawiająca wzory strukturalne cząsteczki wody ${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$ o strukturze atom tlenu związany z dwoma atomami wodoru oraz cząsteczki alkoholu etylowego, etanolu ${\mathrm{CH}}_3{\mathrm{CH}}_2\mathrm{OH}$ o strukturze grupa ${\mathrm{CH}}_3$ związana z grupą ${\mathrm{CH}}_2$, która to łączy się z grupą hydroksylową OH.

Zarówno cząsteczka wody jak i etanol są rozpuszczalnikami protonowymi, a więc są zdolne do autodysocjacji. Zgodnie z protonową teorią Brønsteda‑Lowry’ego proces autodysocjacji wygląda następująco.

W oparciu o teorię Brønsteda-Lowry’ego zapisz reakcję autodysocjacji etanolu.