Dan je zadatak “ Koliki je pH vode pri 37° C ako je pri toj temperaturi ionski produkt vode 2,5 * 10-14 mol2 dm-6“ Uz pretpostavku da je c(H3O+)=c(0H-) izračunao sam množinsku koncentaciju oksonijevih i hidroksilnih iona. Uvrštavanjima dobivene koncentracije u formule dobio sam pH=6.8 ali i pOH=6.8 (rezultat naveden i u rješenju zadatka). To ne zadovoljava jednadžbu pH+pOH=14, pa me zanima vrijedi li ta jednadžba uvijek te dali se promjenom temperature mijenja pH vrijednost vode (i zašto ako vrijedi H2O+H2O↔H3O+ + OH- , tj. reakcijom dvije molekule vode nastaje jednak broj oksonijevih i hidroksilnih iona.). Unaprijed hvala, Nikola Štoković

Ime i prezime: Nikola Štoković nikola.stokovic@gmail.com

 


Treba uzrazlikovati dvije (samo djelomično povezane) stvari: kiselost i pH. Obično će se u svakodnevnom govoru reći da je pH mjera za kiselost. To nije točno. pH je mjera za sadržaj ionâ H+ (iliti H3O+) u otopini i definirana je kao -log[c(H+)/(mol dm-3)]. Otopina će biti kisela ako je c(H+) > c(OH-), lužnata ako je c(H+) < c(OH-), a neutralna ako je c(H+) = c(OH-). Zamijeti da pri tome uopće nije bitno koliki je iznos koje od tih koncentracija.
Ukoliko nas ipak zanima koliko pojedinih iona imamo u neutralnoj otopini, postupit ćemo kao što si ti postupio, dkle korjenovanjem ionskog produkta vode. Ionski produkt vode nije ništa drugo do konstanta ravnoteže disocijacije vode, a ravnotežne konstante (a s njima i ravnoteže) ovise o temperaturi. Pri višoj temperaturi veći će udio molekula vode biti disociran, tj. ionsku produkt će biti veći, tj. bit će prisutno više iona kako H+, tako i OH-.
Obratimo se sada jednadžbi pH + pOH = 14. Ionski produkt vode možemo raspisati kao
K = c(H+) * c(OH-).
Podijelimo ovu jednadžbu s mol2 dm-6 (što je mjerna jedinica i lijeve i desne strane jednadžbe) i logaritmirajmo dobiveni izraz:
log[K/(mol2 dm-6)] = log[c(H+) * c(OH-)/(mol2 dm-6)].
Sada ćemo rastaviti desnu stranu jednadžbe tako da dobijemo ovakav izraz
log[K/(mol2 dm-6)] = log{[c(H+)/(mol dm-3)] * [c(OH-)/(mol dm-3)]}.
Primijenivši pravilo o logaritmu umnoška dobijamo
log[K/(mol2 dm-6)] = log[c(H+)/(mol dm-3)] + log[c(OH-)/(mol dm-3)],
što moženjem jednadžbe s -1 prelzi u
-log[K/(mol2 dm-6)] = -log[c(H+)/(mol dm-3)] - log[c(OH-)/(mol dm-3)].
Ovdje s desne strane prepoznajemo -log[c(H+)/(mol dm-3)] za što znamo da nije ništa drugo no pH, i -log[c(OH-)/(mol dm-3)], za što znamo da je pOH.
Stoga možemo pisati
-log[K/(mol2 dm-6)] = pH + pOH.
Ova jednadžba vrijedi uvijek. Kada se nađemo pri temperaturi pri kojoj je K = 10-14 mol2 dm-6 (a to je oko 25 °C), tada -log[K/mol2 dm-6] postaje -log[(10-14 mol2 dm-6)/(mol2 dm-6)] iliti -log(10-14), tj. 14.
Dakle pH + pOH = 14 posebni je slučaj gorenavedene jednadžbe koji vrijedi pri 25°C.
Pozdrav.


Odgovorio: Vladimir Stilinović   vstilinovic@chem.pmf.hr

<-- Povratak

 

Postavite pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika.

copyright 1999-2000 e_škola_________kemija