Come calcolare il pH dell'acqua Utilizzo pKa

pH e pKa sono parametri di soluzioni importanti in molti settori della chimica , compresi i calcoli che coinvolgono equilibri acido-base . pH è la misura universale di acidità , definito come il logaritmo negativo , in base 10 , della " concentrazione di ioni idrogeno " di una soluzione , e viene espressa come : pH = - log [ H3O + ] . Le parentesi indicano la concentrazione e il segno "+" denota la carica dello ione idrogeno . pKa è il logaritmo negativo , in base 10 , della " costante di dissociazione " di un acido debole . Ad esempio , la dissociazione di un acido debole " HA" è scritto : Ka = [ H3O + ] [ A- ] /[HA ] , dove A è - la " base coniugata " dell'acido . Pertanto , pKa = - log Ka . Ogni acido debole ha un valore unico pKa .
Usare l'equazione di Henderson- Hasselbalch per calcolare il pH di una soluzione tampone , che è una soluzione di un acido debole e la sua base coniugata , quando il pKa dell'acido è noto . Questa equazione è espressa : pH = pKa + log ( [base ] /[ acido ] ) Cose che ti serviranno
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si supponga di avere una soluzione tampone che è stato preparato con l'aggiunta di 25,0 ml di idrossido di sodio 0,1 M soluzione ( NaOH) a 75,0 ml di una soluzione 0,1 M di acido acetico ( CH3COOH ) , dove " M" indica molare concentrazione . Si noti che l'acido acetico reagisce con NaOH per formare la base coniugata , CH3C00H - , come segue : CH3COOH + NaOH = CH3C00 - + Na + H20 . Per calcolare il pH , è necessario calcolare le quantità di acido e base coniugata nella soluzione tampone dopo la reazione .
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Calcola le moli iniziali di base e acido nella soluzione tampone . Ad esempio , moli di NaOH = 25,0 ml x 0,1 moli /litro x 1 liter/1000 ml = 0,0025 moli ; moli di CH3COOH = 75,0 ml x 0,10 mole /litro x 1 liter/1000 ml = 0,0075 moli .
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noti che , dopo la miscelazione delle soluzioni, la CH3COOH consuma l' OH - ( ossidrile ioni ) associati alla NaOH , in modo che ciò che rimane è 0,0050 moli di CH3COOH (acido ) , 0,0025 moli di CH3COO - (base ) e 0 moli di OH - .
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Sostituire il pKa del acido ( 4,74 per acido acetico ) e l'acido e concentrazioni di base nell'equazione di Henderson- Hasselbalch per calcolare il pH della soluzione tampone . Ad esempio , pH = 4.74 + log ( 0.0025/0.005 ) = 4.74 + log 0,5 = 4,44 .