Sådan beregnes hydrogenionkoncentration

En hydrogenionkoncentration i en opløsning er resultatet af tilsætning af en syre. Stærke syrer giver en højere koncentration af hydrogenioner end svage syrer, og det er muligt at beregne den resulterende hydrogenionkoncentration enten ved at kende pH eller fra at kende syrens styrke i en opløsning. Opløsning med en kendt pH-værdi er lettere end at løse fra syredissociationskonstanten og den indledende koncentration.
Opløsning med en kendt pH eller pOH

Kontroller, om den leverede information indeholder pH eller pOH af opløsningen.


Beregn hydrogenionkoncentration ved at tage 10 til effekten af den negative pH. For eksempel, for en opløsning med pH 6,5, ville hydrogenionkoncentrationen være 1 * 10 ^ -6,5, hvilket er lig med 3,16 * 10 ^ -7. Forskere har defineret pH som en logaritmisk genvej til hydrogenionkoncentration. Dette betyder, at pH er lig med den negative logaritme for hydrogenionkoncentrationen.


Træk pOH fra 14 (pH og pOH tilsættes altid op til 14) for at nå frem til pH-værdien, hvis den kun står over for et pOH-tal, så udfør ovennævnte beregning, da pOH er den negative logaritme af OH-ionkoncentrationen i en opløsning.

Løsning fra syredissociationskonstant (Ka) og mængde


Oversæt fra gram til mol, om nødvendigt ved anvendelse af den molære masse af syren. Clackamas Community College tilbyder en god tutorial om, hvordan man gør dette (se ressourcer). Hver kemistudent skal være sikker på at forstå enhedsomdannelser og øve dem konsekvent.


Find den molære koncentration af syren ved at beregne mol divideret med liter: for eksempel ville 0,15 mol syre i 100 ml være 0,15 divideret med 0,100, hvilket er lig med en 1,5 M opløsning.


Brug den oprindelige koncentration af syren som hydrogenionkoncentration for en stærk syre i opløsning: al syre ioniserer. Følgende er de eneste stærke syrer: HCI (saltsyre), HBr (hydrobrom), Hl (hydroiod), H2SO4 (svovlsyre), HNO3 (salpetersyre) og HClO4 (perchloric) syrer.


Brug syredissociationskonstanten og en lommeregner til at finde koncentrationen af hydrogenioner for en svag syre. Skriv denne ligning: Ka \u003d ([H +] * [A-]) /[HA] hvor [HA] er koncentrationen af syren ved ligevægt, [H +] er koncentrationen af brintioner, [A-] er koncentration af konjugatbasen eller anionen, der vil være lig med [H +], og Ka er syredissociationskonstanten.


Tilslut den kendte værdi for Ka. Ligningen ser så sådan ud: Ka \u003d 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 i den originale syre. Så ligningen er lig med: Ka \u003d x ^ 2 /(Original koncentration minus x).


Konverter dette til en kvadratisk ligning: X ^ 2 + Ka x - (original koncentration * Ka) \u003d 0 Brug den kvadratiske formel at løse for den endelige værdi af x.