Page 20 - g lyk

3. Ιοντισµός του νερού (σ 101-104, Α18 γδε,24,26,31,33)

Η αµφίδροµη αντίδραση ιοντισµού του νερού έχει µια σταθερά χηµικής
ισορροπίας η οποία ονοµάζεται σταθερά ιοντισµού ή γινόµενο ιόντων του νερού,
+ - –14 ο
συµβολίζεται µε K w και ισχύει K w = [Η 3Ο ] [ΟΗ ]. Ισχύει K w = 10 , για 25 C. H K w
εξαρτάται µόνο από τη θερµοκρασία (ανάλογα, ο ιοντισµός είναι ενδόθερµος).

+
-
Για την αντίδραση Η 2Ο+ Η 2Ο Η 3Ο + ΟΗ δεν γράφουµε τη
+
2
-
συγκέντρωση του νερού [κανονικά Κ΄= [Η 3Ο ] [ΟΗ ] / [Η 2Ο] , διότι αυτή είναι
ο
σταθερή και ίση µε 55,5 Μ (σε 25 C, d = 1 g/ml). Το ίδιο συµβαίνει σε όλους τους
νόµους Χ.Ι. αραιών υδατικών διαλυµάτων (σηµαντικό στις ασκήσεις).

Το pH ορίζεται ως ο αρνητικός δεκαδικός λογάριθµος της αριθµητικής τιµής της
+
+
συγκέντρωσης των ιόντων Η 3Ο σε ένα υδατικό διάλυµα, pH = - log [Η 3Ο ] Sorensen
-
Γενικά pX = - logX , άρα pOH= -log(OH ), pK a=- logKa, pK b =- logK b, pK w =- logK w ,

ο
Συνοψίζοντας, για 25 C ισχύουν τα παρακάτω
-
+
Σε όλα τα υδατικά διαλύµατα K w = [Η 3Ο ] [ΟΗ ] = 10 –14 και pH + pOH = 14
+ - –7
Σε ουδέτερα διαλύµατα και σε νερό[Η 3Ο ] = [ΟΗ ] = 10 και pH = pOH = 7
+ –7 -
Σε όξινα διαλύµατα [Η 3Ο ] >10 > [ΟΗ ] και pH <7< pOH
-
–7
+
Σε βασικά διαλύµατα [Η 3Ο ] <10 < [ΟΗ ] και pH >7> pOH

4. ∆ιαλύµατα Ισχυρών οξέων & Ισχυρών βάσεων (σ 105-108, Α 20,21,22,23,30)

Στην περίπτωση ισχυρού οξέος ή ισχυρής βάσης ελέγχω:

–6
–6
+
-
Α) αν [Η 3Ο ] >10 (και [ΟΗ ] > 10 αντίστοιχα). Τότε γράφω µία αντίδραση, αυτή
+
-
του ισχυρού οξέος (ή βάσης) µε πλήρη διάσταση. pH = - log [Η 3Ο ], pOH= -log(OH ).
+ - –5
π..χ. αν ΗCl H + Cl µε C HCl = 10 , τότε pH = 5. Προσοχή χρησιµοποιώ µόνο C
σε Μ (mol/L) και αν δεν την γνωρίζω την υπολογίζω π.χ. C = n / V.

–6
-
+
–6
Β) αν [Η 3Ο ] <10 (και [ΟΗ ] < 10 αντίστοιχα). Τότε γράφω δύο αντιδράσεις,
δηλαδή λαµβάνεται υπόψιν εκτός από αυτήν του ισχυρού οξέος/βάσης και η
αντίδραση ιοντισµού του νερού. Χρησιµοποιώ (σαν ΕΚΙ µε K w)
+ - + -
K w = [Η 3Ο ] [ΟΗ ], όπου [Η 3Ο ]= Ca + x (αντίστοιχα [ΟΗ ] = Cb+ x)
2
1/2
Εφαρµογή . Να αποδείξετε ότι ισχύει pH =-log[ (Ca/2) + ((Ca/2) + K w) ] [σαν ΕΚΙµε K w]

Γ) Σε αραίωση ισχύει C 1V 1=C 2V 2. Η προσθήκη νερού σε όξινο διάλυµα ανεβάζει το
pH (λιγότερο όξινο) και η προσθήκη νερού σε βασικό διάλυµα κατεβάζει το pH.
Παρόµοια η προσθήκη καθαρού οξέος (V=σταθ) σε όξινο διάλυµα µειώνει το pH (πιο
πολύ όξινο) και η προσθήκη καθαρής βάσης σε βασικό διάλυµα ανεβάζει το pH.

∆) Παραδείγµατα 3.3, 3.4, 3.5, 3.6

5,6. Ασκήσεις Ισχυρών οξέων & βάσεων (σ …, Α 25,27,28,29, 32,34,35,36)

Μια σειρά οκτώ ασκήσεων µας υποδεικνύει το συνδυασµό της νέας θεωρίας
-6
µε παλαιότερες γνώσεις: (25,27) η Kw σηµαντική για C<10 , (34, 29) Σε αραίωση
ισχύει C 1V 1=C 2V 2, (28,36) C = n/V, n = m/Mr, (32) ανάµειξη C 1V 1+C 2V 2 = C 3
1/2
(V 1+V 2), (36) στοιχειοµετρία, (35) 22,4 L (STP) = 1 mol. ∆ίνεται (5 = 2,236).