- 999 (Registered)
-
(0 Reviews)
Sure og basiske opløsninger
Indledning
Overskrifterne for dette modul er:
- Sure, basiske og neutrale opløsninger (pH-begrebet)
- Beregning af pH af en opløsning af en stærk syre
- Beregning af pH af en opløsning af en stærk base
Sure, basiske og neutrale opløsninger (pH-begrebet)
Vands autohydronolyse er den proces, hvor vand reagerer med sig selv via en syre-basereaktion. I denne reaktion afgiver et vandmolekyle en hydron til et andet vandmolekyle, og der dannes en oxoniumion (H3O+) og en hydroxidion (OH–):
$$ H_2O(l) + H_2O(l) \rightarrow H_3O^+(aq) + OH^-(aq) $$
En opløsning er sur, hvis den indeholder en større mængde af oxoniumioner end hydroxidioner. En opløsning er basisk, hvis den indeholder en større mængde af hydroxidioner end oxoniumioner. En opløsning er neutral, hvis mængden af oxoniumioner og hydroxidioner er lige store.
pH er en størrelse der angiver surhedsgraden af en opløsning. Det er en logaritmisk skala, der spænder fra 0 til 14, hvor 7 er neutral. Jo lavere pH er, jo mere sur er en opløsning, og jo højere pH er, jo mere basisk er en opløsning.
For eksempel:
- En opløsning med en pH på 0 har en meget høj koncentration af oxoniumioner.
- En opløsning med en pH på 7 er neutral, dvs. den har lige store mængder af oxoniumioner og hydroxidioner.
- En opløsning med en pH på 14 har en meget høj koncentration af hydroxidioner.
pH er en logaritmisk skala, så et fald på én enhed i pH svarer til en stigning på 10 i koncentrationen af oxoniumioner. For eksempel er en opløsning med en pH på 6 ti gange så sur som en opløsning med en pH på 7, da koncentrationen af oxoniumioner i den første opløsning er ti gange større end i den anden opløsning.
ØVELSE: SURE, BASISKE OG NEUTRALE OPLØSNINGER
Beregning af pH af en opløsning af en stærk syre
pH er defineret ud fra 10-talslogaritmen til koncentrationen af oxoniumioner:
Definition af pH
pH til en opløsning med kendt koncentration af oxoniumioner (H3O+) kan bestemmes med følgende formel:
pH = -log[H3O+]
Dette er ensbetydende med at koncentrationen af oxoniumioner (i M) er givet ved:
[H3O+] = 10-pH
For en en vandig opløsning 1 M saltsyre (HCl) vil der tilsvarende være dannet 1 M oxoniumioner, hvilket ud fra formlen vil give en pH på 0 (10-0=1). For 0,01 M saltsyre vil pH være 2 (10-2=0,01).
ØVELSE: BEREGNING AF pH AF EN OPLØSNING AF EN STÆRK SYRE
Beregning af pOH (og pH) af en opløsning af en stærk base
pOH er defineret ud fra 10-talslogaritmen til koncentrationen af hydroxidioner:
Definition af pOH
pOH til en opløsning med kendt koncentration af hydroxidioner (OH–) kan bestemmes med følgende formel:
pOH = -log[OH–]
Dette er ensbetydende med at koncentrationen af hydroxidioner (i M) er givet ved:
[OH–] = 10-pOH
For en en vandig opløsning 1 M natriumhydroxid (NaOH) vil der tilsvarende være dannet 1 M hydroxidioner, hvilket ud fra formlen vil give en pOH på 0 (10-0=1). For 0,001 M natriumhydroxid vil pOH være 3 (10-3=0,001).
Der gælder generelt, at en høj koncentration af oxoniumioner (lav pH) betyder en lav koncentration af hydroxidioner (høj pOH) og omvendt. Dette gælder følgende sammenhæng mellem koncentrationen af OH– og H3O+:
Sammenhæng mellem pH og pOH
pH = 14 – pOH
Dette betyder, at en pOH på 3 giver en pH på 11 (14 – 3 = 11).
ØVELSE: BEREGNING AF pH AF EN OPLØSNING AF EN STÆRK BASE
Opsamling
Dette modul har givet dig en introduktion til pH-begrebet. Ved gennemgang af dette modul har du fået en forståelse for:
- Hvad er sure og basiske opløsninger?
- Definition af sur, neutral og basisk opløsning
- Definition af pH
- Definition af pOH
- Bestemmelse af pH af en opløsning af en stærk syre
- Bestemmelse af pOH og pH af en opløsning af en stærk base
TEST: Sure og basiske opløsninger