Hvordan man beregner hydrogengenkoncentrationen

En hydrogenionkoncentration i en opløsning skyldes tilsætning af en syre. Sterke syrer giver en højere koncentration af hydrogenioner end svage syrer, og det er muligt at beregne den resulterende hydrogenionkoncentration enten fra at kende pH eller fra at vide styrken af ​​syren i en opløsning. Løsning med en kendt pH er lettere end opløsning fra syredissociationskonstanten og begyndelseskoncentrationen.

Løsning med kendt pH eller pOH

Kontrollér for at afgøre, om de angivne oplysninger indeholder pH eller pOH af opløsningen.

Beregn hydrogen ionkoncentration ved at tage 10 til effekten af ​​den negative pH. For en opløsning af pH 6,5 ville hydrogenionskoncentrationen f.eks. Være 1 * 10 ^ -6,5, hvilket svarer til 3,16 * 10 ^ -7. Forskere har defineret pH som en logaritmisk genvej til hydrogenionkoncentration. Dette betyder, at pH svarer til den negative logaritme af hydrogenionkoncentrationen.

Subtraherer pOH fra 14 (pH og pOH tilsæt altid op til 14) for at nå pH, hvis den kun står over for et pOH-nummer, så fuldfør ovenstående beregning, da pOH er den negative logaritme af OH ionkoncentrationen i en opløsning.

Løsning fra syrefordelingskonstant (Ka) og mængde

Overskriv fra gram til mol, hvis nødvendigt ved at anvende syrens molære masse. Clackamas Community College tilbyder en god tutorial om hvordan man gør dette (se Resources). Hver kemi elev skal være sikker på at forstå enheder konverteringer og praksis med dem konsekvent.

Find den molære koncentration af syren ved at beregne mol divideret med liter: for eksempel vil 0,15 mol syre i 100 ml ligge 0,15 divideret med 0.100, hvilket svarer til en 1,5 M opløsning.

Brug den oprindelige koncentration af syren som hydrogenionskoncentrationen for en stærk syre i opløsning: hele syren ioniserer. Følgende er de eneste stærke syrer: HCl (saltsyre), HBr (hydrobromisk), HI (hydroiodisk), H2SO4 (svovl), HNO3 (salpetersyre) og HClO4 (perchlorinsyrer).

Brug syredissociationskonstanten og en regnemaskine for at finde koncentrationen af ​​hydrogenioner for en svag syre. Skriv ud denne ligning: Ka = ([H +] * [A-]) /[HA] hvor [HA] er koncentrationen af ​​syren ved ligevægt, [H +] er koncentrationen af ​​hydrogenioner, [A-] er koncentration af konjugatbase eller anion, som vil være lig med [H +] og Ka er syredissociationskonstanten.

Indsæt den kendte værdi for Ka. Ligningen ser således ud: Ka = x ^ 2 /[HA] Nu, da syren opdeles i ioner, er den molære koncentration af hver ion ved ligevægt lig med den samme mængde, der mangler fra den oprindelige syre. Så at ligningen er lig med: Ka = x ^ 2 /(Originalkoncentration minus x).

Konverter denne til en kvadratisk ligning: X ^ 2 + Ka x - (original koncentration * Ka) = 0 Brug den kvadratiske formel at løse for den endelige værdi af x.