pH-beregning

Ba(OH)₂ er en stærk base og dermed 100% ioniseret

  [OH^- ]  = 2·(0,1 mol/L) = 0,2 M

  pOH = -log(0,2) = 0,70

  pH = 14 - pOH = 13,30                ved 25ºC

  [H₃O⁺ ] = 10^-pH = 10^-13,30 = 5·10^-14 M

super, men hvorfor gange med 2. Er det fordi der er to OH?

Ja

                 Ba(OH)_{2 (s)}   →  Ba²⁺ _(aq)  +  2 OH^- _(aq)

        1 mol Ba(OH)_{2 (s)} ækvivalerer 2 mol OH^- _(aq)

Okay, jeg har lige lavet en og er i tvivl om det er kórrekt..

Samme opgave bliver stillet, i stedet med 0,0002 mol/L H₂SO_4.

Har fået [OH^- ] = 0,0002 (fordi der kun er eb SO₄)

pOH                  = 3,69897

pH                     = 10,30103

[H₃O⁺ ]              = 5*10^-11

Er det korrekt?

            H₂SO₄  +  H₂O  →  HSO₄^-  +  H₃O⁺              bidrager med 0,0002 mol [H₃O⁺]    da H₂SO₄ er stærk
            0,0002 M               0,0002 M
 

            HSO₄^-  +  H₂O   <--->   SO₄^2-  +   H₃O⁺        er middelstærk og derfor ikke helt ioniseret
            (1-α)c                               αc             αc       α er ioniserings-/protolysegraden

             ligevægtsloven giver

                                                         α²·c²/((1-α)c) = K_s

                                                          α²·c/(1-α) = K_s
hvoraf
                                                          c·α² + K_s·α - K_s = 0  og  0<α<1
og
                                                           α = (-K_s + √(K_s²+4·K_s·c))/(2·c)

som med
                     K_s = 10^-pK_s = 10^-1,92
og                c = 0,0002
giver
                     α = 0,9839
 

HSO₄^- bidrager derfor med α·c = 0,9839·0,0002 = 0,000197

hvorfor
              [H₃O⁺]_{i alt} = (0,0002+0,000197) M = 0,000397 M

              pH = - log(0,000397) = 3,40145

              pOH = 14 - pH = 14 - 3,40145 = 10,5985                             ved 25ºC

              [OH^- ] = 10^-pOH = 10^-10,5985 = 2,52029·10^-11 M

hvis α - lidt groft - afrundes til 1,00 og pH kun regnes med to decimaler
fås:

               [H₃O⁺] = 2·(0,0002 mol/L) = 0,0004 M

               pH = -log([H₃O⁺]) = -log(0,0004) = 3,40

               pOH = 14 - 3,40 = 10,60                                                     ved 25ºC

               [OH^- ] = 10^-10,60 = 2,51·10^-11 M

dvs

     stort set samme resultat