Практикувайте изчисляването на pH на силна основа с този проблем

В химията обикновено не е достатъчно да се знае приблизителното pH на дадено вещество. За точно изчисляване на pH на силна основа е необходимо да се знаят формулите, които се използват за нея. Някои от тях са: ОН потенциалът, водородният потенциал и формулата, която представя връзката между тях.

Какво е силна основа

Основите са вещества, които имат алкални свойства, тоест имат способността да неутрализират киселини. Основа, която напълно се дисоциира във вода, се нарича силна основа. По този начин процесът на йонизация също се извършва напълно и в разтвора ще има същата концентрация на катиони като на аниони. Тази химична реакция се изразява по следния начин, където BOH е силната основа:

BOH → B ⁺ + OH ^–

Някои често срещани примери за силни основи са:

• Калиев хидроксид: КОН
• Натриев хидроксид: NaOH
• Литиев хидроксид: LiOH

Какво е pH

pH , наричан още „водороден потенциал“, е скала, използвана за измерване на степента на алкалност или киселинност на воден разтвор. За да направите това, количеството водородни йони в разтвора се взема предвид, особено съдържащите се в него хидрониеви катиони. Това се изчислява по следната формула:

pH – log [H3O+]

Основите имат концентрация на водородни йони по-голяма от 7, следователно те са алкални и тяхната стойност на рН е по-голяма от 7. От друга страна, разтвор с рН 7 се счита за неутрален, докато разтвор с рН стойност под 7 показва наличието на киселина.

За да се изчисли рН на база, се използва ОН потенциалът (pOH), мярка, която показва алкалността на разтвора и концентрацията на хидроксилни йони [OH-], които споменатият разтвор притежава. За това изчисление се използва формулата:

pOH = –log [OH-]

Също така pOH е свързано с pH чрез формулата:

pH + pOH= 14

Как да изчислим рН на силна основа

За да изчислим pH на силна основа, трябва да използваме гореспоменатите формули. Например, ако искаме да знаем pH на 0,5M натриев хидроксид (NaOH), е необходимо да извършим следните операции:

• Първа стъпка : трябва да се има предвид, че натриевият хидроксид (NaOH) е силна основа и следователно напълно се дисоциира във вода. Това е резултатът:

NaOH → Na ⁺ + OH ^–

За всеки мол NaOH има 1 мол OH ^– . Това означава, че концентрацията на OH ^– ще бъде същата като концентрацията на NaOH: [OH ^– ] = 0,05 M .

• Втора стъпка: тъй като вече знаем концентрацията на OH ^– , сега можем да изчислим стойността на pOH:
  • pOH = – log [OH ^– ]
  • pOH = –log (0,05)
  • pOH = – (- 1,3)
  • рОН = 1,3

• Трета стъпка: знаейки стойността на pOH и като вземем предвид, че pH + pOH = 14, можем да изчислим стойността на pH, както следва:
  • pH = 14 – pOH
  • рН = 14 – 1,3
  • рН = 12,7

Така получаваме, че рН на 0,5 М разтвор на натриев хидроксид е 12,7 .

Примери за силни бази

В допълнение към споменатите примери има и други силни основи, включително:

• Бариев хидроксид (BaOH ² )
• Цезиев хидроксид (CsOH)
• Калциев хидроксид (CaOH ² )
• Стронциев хидроксид (SrOH ² )
• рубидиев хидроксид (RbOH)
• Магнезиев хидроксид (MgOH _² )
• Натриев амид ( ^NaNH2 )
• Натриев хидрид (NaH)

Библиография

• Sanz Asensio, J. Химия: Повече от хиляда решени упражнения за химични реакции и химични равновесия. (2015). Испания. Визия.
• Делгадо Ортис, SE; Solíz Trinta, LN Наръчник по обща химия. (2015). Испания. CreateSpace.
• Llansana, J. Основен атлас по физика и химия. (2010). Испания. Парамон.
• Идентифициране на слаби основи и силни основи. Кан Академия. Налично на https://es.khanacademy.org/science/chemistry/acids-and-bases-topic/acids-and-bases/e/identifying-weak-bases-and-strong-bases .