Tanulási célok
- Meghatározzuk a víz ion-terméke állandót.
- Meghatározza a savas oldatot.
- Meghatározza a bázikus oldatot.
- Az állandó kiszámítására használja, vagy ha a másik ismert.
Mi van benne?
Az autóakkumulátorok tetejéről egy időben le lehetett venni a kis kupakokat, és ellenőrizni lehetett a benne lévő kénsav állapotát. Ha alacsony volt, akkor tudtál még több savat hozzáadni. De a kénsav veszélyes anyag, ezért az akkumulátorokat ma már lezárták, hogy megvédjék az embereket. A sav veszélyes volta miatt nem jó ötlet felvágni egy akkumulátort, hogy megnézzük, hogy néz ki – savas égési sérüléseket szerezhetünk.
A víz ionterméke
A víz önionizációja (az a folyamat, amelynek során a víz hidróniumionokká és hidroxidionokká ionizálódik) nagyon korlátozott mértékben fordul elő. Amikor két vízmolekula ütközik, előfordulhat, hogy egy hidrogénion átkerül az egyik molekulából a másikba. A termékek egy pozitív töltésű hidróniumion és egy negatív töltésű hidroxidion.
A reakció egyszerűsített formáját gyakran használjuk:
A víz önionizációjának egyensúlyi állandóját a víz ion-termékének nevezzük, és a 
jelet kapja.
A víz 
ion-terméke a hidrogénionok és a hidroxidionok koncentrációjának matematikai szorzata. Megjegyezzük, hogy a H 2 O nem szerepel az iontermék kifejezésben, mivel tiszta folyadék. A értéke nagyon kicsi, a reakciónak megfelelően, amely a reaktánsoknak kedvez. 25°C-on a kísérletileg meghatározott értéke tiszta vízben 1,0 × 10 -14 .
A tiszta vízben a hidrogén- és hidroxidionok koncentrációja egyenlő. A tiszta vizet vagy bármely más vizes oldatot, amelyben ez az arány érvényesül, semlegesnek mondjuk. Az egyes ionok molaritásának meghatározásához a négyzetgyökét vesszük.
A savas oldat olyan oldat, amelyben a hidrogénionok koncentrációja nagyobb, mint a hidroxidionoké. Például a hidrogén-klorid vízben oldódva H + és Cl – ionok keletkezésével ionizálódik.
Ez növeli a H + ionok koncentrációját az oldatban. A LeChâtelier-elv szerint a 
által képviselt egyensúly balra, a reaktáns felé kényszerül. Ennek következtében a hidroxidion koncentrációja csökken.
A bázikus oldat olyan oldat, amelyben a hidroxidionok koncentrációja nagyobb, mint a hidrogénionoké. A szilárd kálium-hidroxid vízben káliumionok és hidroxidionok keletkezésével disszociál.
Az OH – ionok koncentrációjának növekedése a H + – ionok koncentrációjának csökkenését okozza, és az ion-terméke állandó marad
Példafeladat: használata vizes oldat esetén
A sósav (HCl) erős sav, ami azt jelenti, hogy oldatban 100%-ban ionizálódik. Mekkora a és a egy 2,0 × 10 3 M HCl oldatban?
1. lépés: Sorold fel az ismert értékeket és tervezd meg a feladatot .
Ismert
- = 2,0 × 10 -3 M
Ismeretlen
- = ? M
- = ? M
Mivel a HCl 100%-ban ionizálódik, az oldatban lévő H+ ionok koncentrációja megegyezik a HCl eredeti koncentrációjával. Minden eredetileg jelenlévő HCl-molekula egy H + ionra és egy Cl – ionra ionizálódik. Az OH – koncentrációja ezután meghatározható a és .
2. lépés: Oldjuk meg .
3. lépés: Gondoljuk át az eredményt.
A sokkal nagyobb, mint a, mert az oldat savas. Más egyensúlyi állandókhoz hasonlóan a egységét szokták elhagyni.
Összefoglaló
- A víz önionizációját írjuk le, és megadjuk a folyamat ionizációs állandóját.
- A savas és bázikus oldatokat definiáljuk.
- A segítségével végzett számításokat illusztráljuk.
GYakorlat
Olvassa el a kézikönyv első két oldalát a víz ionizációjáról, és végezze el ezeket a gyakorlati feladatokat.
Áttekintés
- Mi a savas oldat?
- Mi a bázikus oldat?
- Milyen egy olyan oldat, amelynek a
?
Glosszárium
- savas oldat: Olyan oldat, amelyben a hidrogénionok koncentrációja nagyobb, mint a hidroxidionoké.
- bázikus oldat: Olyan oldat, amelyben a hidroxidionok koncentrációja nagyobb, mint a hidrogénionok koncentrációja.
- víz ion-terméke : A hidrogénionok és a hidroxidionok koncentrációjának matematikai szorzata.
- víz önionizációja: Az a folyamat, amelynek során a víz hidrogénionokká és hidroxidionokká ionizálódik.