Soluzioni di acidi e basi forti

Gli acidi forti si dissociano completamente nell'acqua. Per esempio, l'acido nitrico si dissocia completamente in ioni idronio e ioni nitrato. Poiché gli ioni idronio generati dall'autoionizzazione dell'acqua sono trascurabili, la concentrazione degli ioni idronio nell'acqua è uguale alla concentrazione dell'acido forte.

Il pH di queste soluzioni può essere determinato utilizzando la concentrazione iniziale dell'acido forte. Per esempio, in una soluzione molare di HCl 0, 10, HCl si dissocerà completamente negli ioni idronio e ioni cloruro, e quindi anche la concentrazione di ioni idronio della soluzione sarà 0, 10 molare. Prendendo il log negativo di questa concentrazione, il pH della soluzione è uguale a uno.

Al contrario, il pH di una soluzione può essere utilizzato per determinare la concentrazione degli ioni idronio di una soluzione. Per esempio, per una soluzione a pH 3, 60, la sua concentrazione di ioni idronio può essere determinata risolvendo l'equazione 3, 60 è uguale al log negativo della concentrazione di ioni idronio. Per risolvere la concentrazione, moltiplicate entrambi i lati per uno negativo, quindi prendete l'antilogrammo di entrambi i lati.

La concentrazione di ioni idronio è pari a 2, 5 10⁻⁴ molare. Le basi forti, idrossidi metallici del gruppo uno, come l'idrossido di sodio e l'idrossido di potassio, si dissociano completamente nelle soluzioni. Per esempio, l'idrossido di sodio molare 0, 20 si dissocerà completamente in acqua e produrrà ioni di sodio molari 0, 20 e ioni idrossido molari 0, 20.

Tuttavia, gli idrossidi metallici del gruppo due, come l'idrossido di bario e l'idrossido di calcio, producono due moli di ioni idrossido per ogni mole di base. Per esempio, 0, 020 di idrossido di calcio molare si dissocerà completamente in acqua e produrrà 0, 020 ioni calcio molari e 0, 040 ioni idrossido molare. Anche gli ossidi metallici ionici, come l'ossido di sodio e quello di calcio, sono basi forti.

Il loro ione ossido reagisce con l'acqua e produce ioni idrossido. La concentrazione di ioni idrossido, può essere usata per calcolare un pOH e il pH della soluzione. Per esempio, una soluzione di idrossido di potassio molare 5 10⁻⁵ ha una quantità uguale di ioni idrossido come base forte e quindi ha un pOH di 4, 30.

Come il pH, anche un pOH della soluzione può essere usato per determinare la concentrazione di ioni idrossido risolvendo l'equazione:pOH è uguale al log negativo della concentrazione di ioni idrossido. Poiché il pH più pOH è uguale a 14 e il pOH è 4, 3, il pH della soluzione è 9, 7.