3. Ponavljanje

Prisjetite se

Ionski produkt vode (Kw) je umožak ravnotežne koncentracije oksonijevih i hidroksidnih iona i u svim vodenim otopinama pri 25°C iznosi 1,0 x 10-14 mol2 dm-6.

[latex]\mathit{K}_w=\left\lbrack H_3O^+\right\rbrack \left\lbrack OH^-\right\rbrack [/latex]

Kemičari su definirali pH-vrijednost kao mjeru za kiselost otopine, odnosno negativan logaritam ravnotežne koncentracije oksonijevih iona.

[latex]pH=-\log \frac{\lbrack H_3O^+\rbrack }{\frac{mol}{dm^3}}[/latex]

Na sličan način je definirana i pOH-vrijednost.

[latex]pOH=-\log \frac{\lbrack OH^-\rbrack }{\frac{mol}{dm^3}}[/latex]

pH-vrijednost i pOH-vrijednost povezani su formulom.

[latex]pH+pOH=14[/latex]

U neutralnoj otopini je pH = pOH = 7. Kada je pH-vrijednost manja od 7, kažemo da je otopina kisela, a kada je veća od 7 kažemo da je otopina lužnata.

Za jake kiseline i baze je koncentracija oksonijevih, odnosno hidroksidnih iona jednaka koncentraciji kiseline, odnosno baze.

Za slabe kiseline i baze to nije slučaj zbog čega je koncentraciju oksonijevih, odnosno hidroksidnih iona potrebno izračunati preko konstante ionizacije kiseline, odnosno baze.

Za reakciju [latex]HA+H_2O\rightleftharpoons H_3O^++A^-[/latex] vrijedi:

[latex]\mathit{K}_a=\frac{\left\lbrack H_3O^+\right\rbrack \left\lbrack A^-\right\rbrack }{\left\lbrack HA\right\rbrack }[/latex]

Za reakciju [latex]BOH\rightleftharpoons B^++OH^-[/latex] vrijedi:

[latex]\mathit{K}_b=\frac{\left\lbrack B^+\right\rbrack \left\lbrack OH^-\right\rbrack }{\left\lbrack BOH\right\rbrack }[/latex]

Može se računati i preko stupnja disocijacije što je odnos broja ioniziranih molekula i ukupnog broja molekula prije ionizacije.

 

[latex]\alpha =\frac{\mathit{N}(ionizirane\space molekule)}{\mathit{N}\left(ukupan\space broj\space molekula\right)}[/latex]

Kiselo-baznim indikatorima se na vidljiv način pokazuje kiselost ili lužnatost otopine.

Kiselo-bazni indikatori su slabe organske kiseline ili baze čiji je molekulski oblik u otopini drugačije obojen od ionskog oblika.

Najpoznatiji kiselo-bazni indikatori su fenolftalein, metilorange, lakmusov papir, univerzalni indikatorski papir, sok crvenoga kupusa ...

Primijenite znanje

Zadatak:

U 750 mL vode otopilo se 1,1 g natrijeva hidroksida. Izračunajte pH-vrijednost vodene otopine natrijeva hidroksida.

Phet kutak

PhET interaktivne simulacije projekt su Sveučilišta Colorado Boulder. Simulacije omogućavaju usvajanje novih pojmova iz kemije igrom i istraživanjem.
Pokrenite simulaciju i istražite na koji način jakost i koncentracija kiseline i baze utječe na pH-vrijednost.

Simulacija 1

Pokrenite simulaciju i istražite na koji način razrijeđivanje pojedinih otopina utječe na pH-vrijednost.

Simulacija 2

Točka razmišljanja

Sok crvenog kupusa kao indikator se pravi od crvenog kupusa tako da se kupus nariba i stavi u čašu sa destiliranom vodom. Smjesa se potom lagano zagrije na plameniku, ohladi i profiltrira.

Fenolftalein je praškasta organska tvar koja se otapa u etanolu te se dobije bezbojna otopina.  Međutim, kako se dobiva lakmus papir? Istražite na internetu od čega se priprema lakmus papir i na koji način.

Isto tako, možete prirediti indikator papir crvene ruže. Za pripremu indikatora crvene ruže potrebno je: latice crvene ruže, papir, otopina sode bikarbone (lužnata otopina).

Latice ruže utljajte na papir i izrežite ga na trakice. Papir umočite u vodenu otopinu sode bikarbone i pratite promjene te zaključite koja je boja indikatora crvene ruže u blago lužnatome. Možete isto napraviti i za blago kiselu otopinu.