|
 |
|
Utječe li koncentracija otopine kiseline na pH vrijednost? Je li 96%-tna sumporna kiselina jednako kisela kao i 25%-tna? Hvala!
|
|
Ime i prezime:
Magdalena Koprek
magdalena.koprek@hi.t-com.hr
|
 |
 |
Najvažniji parametri koji utječu na kiselost otopine koncentracija su i jakost kiseline, tako da je odgovor na prvo tvoje pitanje potvrdan. Pored ta dva parametra, značajnu ulogu igraju još temperatura i ioska jakost otopine (parametar koji ovisi o ukupnoj koncentraciji ionâ).
Drugo pitanje nije tako trivijalno kako se čini. Naime, sasvim je sigurno da će npr. 5 %-tna sumporna kiselina biti kiselija od 1 %-tne. Međutim, kad pričamo o 96 %-tnoj sumpornoj kiselini, onda nema smisla praviti se da imamo vodenu otopinu sumporne kiseline, budući da voda čini tek malen dio smjese. Također, moramo se pozabaviti i definicijom kiselosti. Bilo koji kemičar, kad ga se zapita što kiselost otopine, vjerojatno će prvo spomenuti pH, veličinu direktno vezanu za koncentraciju vodikovih kationa. Držimo li se te definicije, lako ćemo doći do pitanja koliko točno vodikovih kationa ima u gotovo čistoj sumpornoj kiselini. Pitanje koje tomu nužno prethodi je što su uopće vodikovi kationi. Slobodni protoni (tj. hidroni), H+, postoje samo u nekim vrlo vrućim plinovima, a inače se uvijek vežu za neku molekulu. U vodenim će otopimama zbog toga ulogu vodikovog kationa igrati tzv. oksonijev kation, H3O+. Da bi takva čestica mogla nastati, nužno je imati molekulu vode. Broj mogućih oksonijevih kationa, očito, ne može biti veći od broja molekula vode. Zbog toga će, ako mijenjamo omjer sumporne kiseline i vode, ukupna količina oksonijevih kationa u nekom času morati prestati rasti, a onda će i početi opadati. U čistoj sumpornoj kiselini oksonijevih iona, očito, ne može biti.
No, kao kod vode, koja može hidronirati samu sebe, uslijed čega će nastati oksonijevi kationi i hidroksidni anioni, tako i kod sumporne kiseline postoji autoionizacija:
2 H2SO4 ⇄ HSO4– + H3SO4+
Ta je ravnoteža ipak prilično na strani reaktanta, tako da "slobodnih" hidrona u čistoj sumpornoj kiselini nema previše.
Znači li to da je čista sumporna kiselina slabija od razrijeđene? Ne baš, ali odnos njihovih kiselosti ne možemo izraziti pomoću pH-skale. U krajnjoj liniji, i 25 %-tna i 96 %-tna sumporna kiselina van su domašaja definicije pH, tako da bi neka "normalna" otopina bila kiselija čisto zato što ulazi u definiciju. Zbog tog problema kemičari su još davno proširili definiciju kiselosti, kako na "ne-pH-ovske" koncentracije oksonijevih kationa, tako i na tvari koje jesu kisele, ali uopće nemaju oksonijevih kationa. No, to je već poveća tema, o kojoj bi se dalo napisati puno više nego što se ovdje stigne.
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
i.cvrtila@rug.nl
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
