Détermination du pH des solutions salines

Les solutions salines peuvent être acidiques, basiques ou neutres. Les ions individuels peuvent être examinés pour déterminer si le pH de sa solution sera inférieur, supérieur, ou égal à sept. Sels contenant des cations et des anions au pH neutre forment des solutions neutres.

Ces sels sont composés des contre-ions d'un acide fort et une base forte. Une solution aqueuse pure de nitrate de potassium aura un pH de 7, car ni potassium ni nitrate possède des propriétés acidiques ou basiques. Les sels contenant un cation ce qui est le contre-ion d'une base faible et d'un anion ce qui est le contre-ion d'un acide fort auront un pH inférieur à 7.

Dans une solution de bromure d'ammonium, les ions bromure ont un pH neutre, tandis que les ions ammonium sont acidiques et donnent des protons aux molécules d'eau. Les sels contenant un cation ce qui est le contre-ion d'une base forte et d'un anion ce qui est le contre-ion d'un acide faible auront un pH supérieur à 7. Dans une solution d'acétate de sodium, les ions sodium ont un pH neutre, tandis que les ions acétate sont basiques et acceptent les protons des molécules d'eau.

Certains sels contiennent un cation et un anion qui sont respectivement des contre-ions d'un acide faible et d'une base faible. La solution sera acidique si le Ka du cation est plus grand que le Kb de l'anion;basique si le Kb de l'anion est plus grand que le Ka du cation;ou neutre si le Ka et le Kb sont égaux. Dans une solution de nitrite d'ammonium, le Ka pour l'ammonium est supérieur au Kb pour les ions nitrite;par conséquent, la solution sera acidique.

Le pH exact d'une solution saline contenant un ion acidique ou basique peut être déterminé utilisant la constante de dissociation de l'acide conjugué ou base de cet ion. Le pH du cyanure de sodium de 0, 35 molaire peut être déterminé en calculant le Kb de cyanure à partir du Ka de son acide conjugué acide cyanhydrique et mise en place d'une table ICE pour déterminer la concentration d'équilibre. Les cations sodium ne réagissant pas avec l'eau, ils n'affectent pas le pH et peuvent être omis.

En revanche, les ions cyanure acceptent les protons des molécules d'eau et générent des ions hydroxyde. Le Kb pour les ions cyanure peut être déterminé en utilisant l'équation Ka fois Kb est égal à Kw.Comme le Ka de l'acide cyanhydrique est de 4, 90 10⁻¹⁰, le Kb pour les ions cyanure est de 2, 04 10⁻⁵. Le Kb est égal à la concentration d'acide cyanhydrique multiplié par la concentration d'ions hydroxyde divisé par la concentration d'ions cyanure.

Une table ICE peut être construite pour exprimer les concentrations initiale et d'équilibre. En substituant les concentrations d'équilibre dans l'expression, Kb est égal à x fois x divisé par 0, 35, qui peut être vérifié ultérieurement par la règle des 5%En résolvant l'équation, x est égal à 2, 7 10⁻³ molaire. Comme x n'est que 0, 77%de 0, 35 M, l'approximation 0, 35 moins x est égal à 0, 35 est valide.

Le pOH de la solution peut être calculé en prenant le log négatif de 2, 7 10⁻³ M, qui est égal à 2, 57. Le pH de la solution est déterminé en utilisant l'équation pH plus pOH est égal à 14;par conséquent, le pH de cette solution de cyanure de sodium est de 11, 43.