Oppgaveregning pH - Høgskolen i Østfold

Oppgaveregning pH 

Espen Braaten 

Høgskolen i Østfold 

2008 

Espen Braaten (Høgskolen i Østfold) Oppgaveregning pH 2008 1 / 12

pH 

Konsentrasjon 

Likevekten H 2O + H 2O ⇄H 3O + + OH − er sterkt forskjøvet mot venstre 

[H 3O + ] og [OH − ] er like stor og har hver verdien 1.0 •10 −7 



Konsentrasjon 


Likevekten H 2O + H 2O ⇄H 3O + + OH − er sterkt forskjøvet mot venstre 

[H 3O + ] og [OH − ] er like stor og har hver verdien 1.0 •10 −7 

Konsentrasjonen av H 3O + ionet ( [H 3O + ] ) brukes som et mål for surhetsgraden i 

en vandig løsning. Den kan variere sterkt og man har derfor definert pH som: 

pH i rent vann 

◮ pH = - log { [H 3O + ] } {} betyr at vi skal ta log [H 3O + ] uten benevning 

1 [H 3O + ] = 1.0 •10 −7 

2 pH = -log 1.0 •10 −7 = 7.0 


pOH 

pOH 

På samme måte som vi definerer pH, definerer vi pOH ved: 

pOH = -log { [OH − ] } 

Sammenhengen mellom pH og pOH i en vandig løsning er: 

◮ pH + pOH = 14 ⇒ pH = 14 - pOH 

Den enkleste måten å beregne pH i basiske løsninger er å gå veien om pOH først. 


Konsentrasjon 

Molmasse (molar masse): Massen i gram av et mol av et stoff. Enhet g/mol, 

symbol Mm. 


Konsentrasjon 


symbol Mm. 

Mol: Enhet for stoffmengde, 1 mol er en stoffmengde som inneholder like mange 

partikler som det er atomer i 12 g karbon ( 12 C) Dette kalles Avogadros tall og 

tilsvarer 6.02 ·10 23 partikler. 


Konsentrasjon 


symbol Mm. 




Stoffmengde: Mol er enheten for stoffmengde, vi finner stoffmengden til et stoff ved 

å dividere massen m på molmassen Mm: n= m 

Mm 

◮ Eks. : Stoffmengden til 7 g NaCl; Molmasse (Mm) 23 g/mol (Na) + 35,5 g/mol (Cl) = 

58,5 g/mol =⇒Stoffmengden n= 

7g 

58,5g/mol 

=0,12 mol NaCl 


Konsentrasjon 


symbol Mm. 




Stoffmengde: Mol er enheten for stoffmengde, vi finner stoffmengden til et stoff ved 

å dividere massen m på molmassen Mm: n= m 

Mm 

◮ Eks. : Stoffmengden til 7 g NaCl; Molmasse (Mm) 23 g/mol (Na) + 35,5 g/mol (Cl) = 

58,5 g/mol =⇒Stoffmengden n= 

7g 

58,5g/mol 

=0,12 mol NaCl 

Molaritet: Stoffmengde n av oppløst stoff dividert på volum av løsningen. c = n 

V 

En løsning har konsentrasjonnen 1 molar hvis den inneholder 1 mol løst stoff per 

liter av løsningen. 

1M = 1 mol 

l 

NB! det er volumet av den ferdige løsningen som skal være 1 l. Ikke 

volumet av løsningsmiddelet. 


Sterke syrer 

Eksempel, pH beregning i sterke syrer 

pH i 0,05 M HCl: 

HCl er en sterk syre, og protolysen blir: HCl + H 2O →H 3O + + Cl − 

All syra protolyseres vi får derfor [H 3O + ] = 0,05 M ⇒pH = - log 0,05 = 1,3 


Oppgave 

Finn pH i: 

(1) 0,03 M HNO 3 

(2) 0,02 M H 2SO 4(Regn med fullstendig protolyse i begge trinn) 


Oppgave 


Løsning: 

(1) 0,03 M HNO 3 


(1) HNO 3+ H 2O −→H 3O + + NO 3 − 

◮ [H 3O + ] = 0,03 M ⇐⇒pH = - log 0,03 = 1,5 


Oppgave 


Løsning: 

(1) 0,03 M HNO 3 


(1) HNO 3+ H 2O −→H 3O + + NO 3 − 

◮ [H 3O + ] = 0,03 M ⇐⇒pH = - log 0,03 = 1,5 

(2) H 2SO 4 + 2H 2O → 2H 3O + + SO 4 2− 

◮ [H 3O + ] = 2 * 0,02 M ⇐⇒pH = - log 0,04 = 1,4 


Sterk base 

Beregne pH i en sterk base 

Finn pH i 6,1 · 10 −3 M Ba(OH) 2 løsning. 

Ba(OH) 2→ Ba 2+ + 2 OH − 

[OH − ] = 2 · 6,1 · 10 −3 M ⇔ pOH = - log 1,2 · 10 −2 = 1,9 

pH = 14 - 1,9 = 12,1 


Oppgave 


0,05 M NaOH 


Oppgave 


Løsning: 

0,05 M NaOH 

NaOH →Na + + OH − 

◮ [OH − ] = 0,05 M ⇐⇒pOH = - log 0,05 = 1,3 

◮ pH = 14 - pOH = 14 - 1,3 = 12,7 


Blanding av sterk syre og sterk base 

Beregne pH i blanding av sterke syrer og baser 

Syrer og baser reagerer med hverandre og lager vann: 

H 3O + 

+ OH − →2 H 2O Denne likevekten vil være forskjøvet helt til høyre. 

Blander man vilkårlig vil det være overskudd av enten H 3O + 

eller OH − og det vil være 

ionet i overskudd som bestemmer pH. 


Eksempel 

Eksempel på pH beregning i blanding av sterk syre og base 

Finn pH i en blanding av 50 mL 0,20 M HCl og 70 mL 0,3 M NaOH 


Eksempel 



Regn med fulstendig protolyse av syra, og spalt basen i ioner: 

HCl+ H 2O → H 3O + + Cl − 

NaOH → Na + + OH − 


Eksempel 



Regn med fulstendig protolyse av syra, og spalt basen i ioner: 

HCl+ H 2O → H 3O + + Cl − 

NaOH → Na + + OH − 

nH3O += 0,20 mol/L · 0,05 L = 0,01 mol 

n OH −= 0,3 mol/L · 0,07 L = 0,021 mol 

Overskudd av OH − er: 0,021 mol - 0,01 mol = 0,011 mol 

[OH − ] = 0,011mol 

= 0,092 M⇔ pOH = - log 0,092 = 1 ⇔ pH = 14 - 1 = 13 

0,12L 


Oppgave 

Finn pH i en blanding av 100 ml 0,05 M HNO 3 og 75 ml 0,06 M NaOH 


Oppgave 


Løsning: 

HNO 3+ H 2O →H 3O + + NO 3 − 



Oppgave 


Løsning: 

HNO 3+ H 2O →H 3O + + NO 3 − 


nH3O + = 0,05 mol/L •0,1 L = 0,005 mol 

n OH − = 0,06 mol/L • 0,075 L = 0,0045 mol 


Oppgave 


Løsning: 

HNO 3+ H 2O →H 3O + + NO 3 − 


nH3O + = 0,05 mol/L •0,1 L = 0,005 mol 

n OH − = 0,06 mol/L • 0,075 L = 0,0045 mol 

Overskudd av H 3O + er 0,005 mol - 0,0045 mol = 0,0005 mol 

[H 3O + ] = 

0,0005 mol 

= 0,003 M ⇐⇒pH = - log 0,003 = 2,5 

0,175 L 


Indikatorer 

Indikator 

En indikator er en forbindelse som har forskjellig farge i sur og basisk løsning, i nøytral 

løsning har indikatoren en blandingsfarge av den sure og den basiske fargen. 

Indikator Farge sur Farge nøytral Farge basisk 

Lakmus Rød Lilla Blå 

BTB Gul Grønn Blå 

Fenolftalein Fargeløs Svak rosa Rød 

Noen indikatorer er naturlige (Lakmus), mens andre er kunstig fremstilt (BTB og 

Fenolftalein).

Oppgaveregning pH - Høgskolen i Østfold

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?