Roztwory mocnych kwasów i zasad

Mocne kwasy całkowicie dysocjują w wodzie. Na przykład kwas azotowy dysocjuje całkowicie na jony hydroniowe i jony azotanowe. Ponieważ jony hydroniowe powstające w wyniku autojonizacji wody są znikome, stężenie jonów hydroniowych w wodzie jest równe stężeniu mocnego kwasu.

pH tych roztworów można określić za pomocą początkowego stężenia mocnego kwasu.

Na przykład w 0,10 molowym roztworze HCl HCl całkowicie zdysocjuje na jony hydroniowe i jony chlorkowe, a zatem stężenie jonów hydroniowych w roztworze również wyniesie 0,10 mola. Biorąc ujemny logarytm tego stężenia, pH roztworu jest równe jeden.

I odwrotnie, pH roztworu można wykorzystać do określenia stężenia jonów hydroniowych w roztworze. Na przykład dla roztworu o pH 3,60 jego stężenie jonów hydroniowych można określić, rozwiązując równanie 3,60 jest równe ujemnemu logarytmowi stężenia jonów hydroniowych.

Aby obliczyć stężenie, pomnóż obie strony przez ujemną, a następnie weź antylogarytm obu stron. Stężenie jonów hydroniowych jest równe 2,5 razy dziesięć do ujemnych czterech zębów trzonowych.

Silne zasady, które są wodorotlenkami metali z grupy pierwszej, takie jak wodorotlenek sodu i wodorotlenek potasu, dysocjują całkowicie w roztworze. Na przykład 0,20 molowy wodorotlenek sodu całkowicie zdysocjuje w wodzie i wytworzy 0,20 molowych jonów sodu i 0,20 molowych jonów wodorotlenku.

Jednak wodorotlenki metali z grupy drugiej, takie jak wodorotlenek baru i wodorotlenek wapnia, wytwarzają dwa mole jonów wodorotlenkowych na każdy mol zasady. Na przykład 0,020 molowy wodorotlenek wapnia całkowicie zdysocjuje w wodzie i wytworzy 0,020 molowych jonów wapnia i 0,040 molowych jonów wodorotlenku.

Tlenki jonów metali, takie jak tlenek sodu i tlenek wapnia, są również mocnymi zasadami. Ich jon tlenkowy reaguje z wodą i wytwarza jony wodorotlenkowe.

Stężenie jonów wodorotlenkowych można wykorzystać do obliczenia pOH i pH roztworu. Na przykład roztwór wodorotlenku potasu o wartości od pięciu do dziesięciu do ujemnych pięciu molowych ma taką samą ilość jonów wodorotlenkowych jak mocna zasada, a zatem ma pH 4,30.

Podobnie jak pH, pOH roztworu można również wykorzystać do określenia stężenia jonów wodorotlenkowych, rozwiązując równanie: pOH jest równe ujemnemu logarytmowi stężenia jonów wodorotlenkowych.

Ponieważ pH plus pOH jest równe 14, a pH pH wynosi 4,3, pH roztworu wynosi 9,7.