I voda disocira: H2O ⇋ H+ + oh

i voda disocira: H2O ⇋ H+ + OH-

• i voda disocira: H2O ⇋ H+ + OH-

• (ispravnije je 2H2O ⇋ H3O+ + OH-)

• a kako je const. ( 55.5 mol/L)

• na 25ºC ionski produkt vode

• (ion-product for water)

• pH = -log i pOH = -log

u najčistijoj vodi: mol/L

• u najčistijoj vodi: mol/L

• tj. pH = pOH = 7 i pKw = pH + pOH = 14

Primjer 1

• Primjer 1

• Izračunajte koncentracije [H3O]+ i [OH]- iona u čistoj vodi na 25 i 100 °C.

• Budući da H3O+ i OH- ioni nastaju samo od disocijacije vode, njihove

• koncentracije moraju biti jednake:

• Uvrštavanjem u jednadžbu dobivamo:

• Pri 25°C:

• a pri 100 °C:

Tablica: UTJECAJ TEMPERATURE NA Kw

• Tablica: UTJECAJ TEMPERATURE NA Kw

Primjer 2

• Primjer 2

• Izračunajte koncentraciju hidronijeva i hidroksidnog iona u 0.200 M

• vodenoj otopini NaOH.

• Natrijev hidroksid je jaki elektrolit, tako da će njegov doprinos

• koncentraciji hidroksidnog iona u otopini biti 0.200 mol/L. Kao i u primjeru

• 1, zbog disocijacije vode nastaje jednaka količina hidronijeva i hidroksidnog

• iona.

• Može se napisati

• gdje je koncentracija hidroksidnog iona, koja potječe od

• disocijacije otapala. Međutim koncentracije OH- i H3O+ od disocijacije

• vode zanemarivo su male u usporedbi sa 0.200, tako da se može pisati

Za izračunavanje koncentracije hidronijevog iona sada se možemo

• Za izračunavanje koncentracije hidronijevog iona sada se možemo

• koristiti jednadžbom

• Treba naglasiti da aproksimacija

• ne prouzrokuje znatnu pogrešku.

Primjer : Izračunati pH vrijednost 10-8 M HCl

• Primjer : Izračunati pH vrijednost 10-8 M HCl

• Kako je i

• kako je pa je

• te uvrštenjem

• i nakon uređivanja

• čije je riješenje

• pa je pOH = 7.022, a pH = 6.978

jaka kiselina HA: HA ⇋ H+ + A-

• jaka kiselina HA: HA ⇋ H+ + A-

• Ka ……. konstanta disocijacije kiseline

• (dissociation constant)

Izračunaj pH otopine u koju smo dodali jednu kap 2M HCl u 100 mL

• Izračunaj pH otopine u koju smo dodali jednu kap 2M HCl u 100 mL

• vode?

• HCl je jaka kiselina (Ka=106 ) i, budući je jaka kiselina, možemo

• pretpostaviti da u vodi potpuno disocira

• HCl (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + Cl¯ (aq)

Koncentracija H3O+ iona u ravnoteži jednaka je početnoj koncentraciji

• Koncentracija H3O+ iona u ravnoteži jednaka je početnoj koncentraciji

• kiseline.

• Jedan mililitar sadrži oko 20 kapi, pa jedna kap 2M HCl ima volumen od

• 0.05 mL ili 5 x 10-5 L.

• Broj molova HCl koja je dodana u vodu možemo izračunati na sljedeći

• način

• Početna koncentracija HCl jednaka je broju molova HCl dodane u čašicu,

• podijeljen s volumenom vode u koju je HCl dodan.

Prema ovom računu, početna koncentracija HCl je 1x10-3 M. Ako

• Prema ovom računu, početna koncentracija HCl je 1x10-3 M. Ako

• pretpostavimo da kiselina potpuno disocira, koncentracija [H3O+] iona

• u ravnoteži je 1x10-3 M.

• pH = - log [H3O+]

• = - log [1·10-3] = -(-3) = 3

• Otopina pripremljena dodavanjem jedne kapi 2M HCl u 100mL vode

• imat će pH=3 .

Stupanj disocijacije (degree of dissociation)

• Stupanj disocijacije (degree of dissociation)

• Slijedi i da je

• c = ukupan broj molova kiseline ili baze koji je disocirao

• c0 = ukupan broj molova u otopini

• za jake kiseline/baze vrijedi

• c  c0    1  Ka (Kb)  

• npr.: Ka(HClO4)  109; Ka(H2SO4)  103; Ka(HCl)  106

Slaba kiselina HA: HA ⇋ H+ + A-

• Slaba kiselina HA: HA ⇋ H+ + A-

• Vidljivo je da je

• jer je

• kako je

• pa slijedi:

• Odatle je

• za  znatno manje od 1 

• Veza između i

• pa je

• odatle je za Ka  10-4 

• jer je

• pa je

• HAc ⇋ H+ + Ac-

• Kako je , a . Neka je pa iz

• i nakon uređivanja dobije se

• 

• pa je pH = 2.826

• Kako je Ka  10-4 može se koristiti i ....

• a pH je 2.824 (nema razlike !)

Slaba baza BOH: BOH ⇋ B+ + OH-

• Slaba baza BOH: BOH ⇋ B+ + OH-

• analogno kao za Ka:

• za  znatno manje od 1 

• Kako je ; pa je

• za Kb  10-4 

Primjer :

• Primjer :

• Izračunati pH vrijednost 0.01 M metilamina, CH3NH2,

• Kb = 4.18 x 10-4.

• CH3NH2 + H2O ⇋ CH3NH3+ + OH-

• Kb = [OH-][CH3NH3+]/[CH3NH2] = 4.18 x 10-4

• Kako je [CH3NH2] = 0.01 - [CH3NH3+] i [CH3NH3+] = [OH-]

• Imamo [OH-]2/(0.01 - [OH-]) = 4.18 x 10-4

• i nakon uređivanja [OH-]2 + 4.18 x 10-4[OH-] - 4.18 x 10-6 = 0

• čije je riješenje [OH-] = 1.85 x 10-3, pOH = - log [OH-] = 2.73,

• a kako je pH + pOH = pKw = 14, pH = 14 - 2.73 = 11.27

ali primijenjujući

• ali primijenjujući

• pOH = - log [OH-] = 2.69, pa je pH = 14 - 2.69 = 11.31 (uočiti razliku !)

a) H2CO3

• a) H2CO3

• H2CO3 ⇋ H+ + HCO3-

• HCO3- ⇋ H+ + CO32-

Zadatak 1

• Zadatak 1

• Izračunajte koncentraciju iona u otopini karbonatne

• kiseline, ako je

Zadatak 2

• Zadatak 2

• Izračunajte koncentraciju S2- iona u zakiseljenoj otopini sumporovodika,

• ako otopina ima pH = 1. Konstante disocijacije

• sumporovodika jesu: K1 = 5.7 x 10-8 mol/L, K2 = 1 x 10-14 mol/L.

b) H3PO4

• b) H3PO4

• H3PO4 ⇋ H+ + H2PO4-

• H2PO4- ⇋ H+ + HPO42-

• HPO42- ⇋ H+ + PO43-

Zadatak 3

• Zadatak 3

• Kolike su vrijednosti c(H+) i pH otopine fosfatne kiseline kad je

• koncentracija c(H3PO4)uk= 0.08 mol/L?

Primjer 1

• Primjer 1

• Izračunajte pH 0.0012 M otopine Na2CO3.