-
Wiesz już, że woda - sama z siebie -
-
Wiesz już, że woda - sama z siebie -
-
ulega autodysocjacji. Cząsteczki wody są w równowadze chemicznej
-
z jonami wodorowymi i hydroksylowymi (wodorotlenowymi).
-
Czyli część cząsteczek wody "przemienia się" w jony wodorowe,
-
o których wiemy, że w rzeczywistości występują jako jony hydroniowe -
-
ponieważ przyłączają się do cząsteczek wody.
-
Czyli mogę zapisać H3O+,
-
ale zostawię po prostu H+.
-
H+ to tak naprawdę czysty proton.
-
Oprócz kationu wodorowego powstaje jon hydroksylowy.
-
Wiesz już też co nieco na temat tego stanu równowagi
-
w 25 stopniach Celsjusza.
-
Pamiętaj, stała równowagi
-
i reakcje równowagowe zależą tylko od temperatury.
-
Od niczego więcej.
-
Dla konkretnej cząsteczki.
-
25 stopni Celsjusza.
-
Wiemy też - omawialiśmy to dwa filmy temu -
-
że stała równowagi (tak dla przypomnienia)
-
wyraża się jako stosunek iloczynu stężeń produktów
-
do iloczynu stężeń substratów.
-
W tym przypadku reagentem jest po prostu woda.
-
Jest tu też rozpuszczalnikiem.
-
Czyli w tym przypadku reagent jest... wszędzie!
-
Czyli prawdopodobieństwo natknięcia się na reagent
-
w tym przypadku wynosi 1.
-
Zawsze jest, dlatego jej nie uwzględniasz.
-
Możesz powiedzieć, że dzielisz w tym przypadku przez 1.
-
To się równa stała równowagi reakcji autodysocjacji wody.
-
Ta stała wynosi 10^(-)14.
-
Ponieważ w czystej wodzie
-
stężenie jonów wodorowych wynosi 10^(-)7
-
i tyle samo wynosi stężenie jonów hydroksylowych.
-
Jeśli policzysz logarytm ze stałej równowagi,
-
czyli pKw...
-
Pamiętasz, co to było?
-
Jeśli zapisujesz p przed czymś,
-
to znaczy, że wyciągasz z tego ujemny logarytm.
-
Liczymy ujemny logarytm z 10^(-)14.
-
Logarytm dziesiętny z 10^(-)14 wynosi (-)14.
-
Czyli ujemny logarytm wynosi 14.
-
To znaczy, że pKw = 14.
-
Policzę teraz ujemny logarytm z liczb po prawej stronie równania.
-
To taka właściwość logarytmu.
-
To bardziej matematyka niż chemia.
-
Logarytm z [H+] plus logarytm z [OH-].
-
To jest to samo.
-
To jest to samo, co po lewej stronie równania.
-
Log 10^(-)14 = log 10^(-)7 + log 10^(-)7
-
A co to jest?
-
To jest pH,
-
czyli ujemny logarytm ze stężenia jonów wodorowych.
-
To jest 10^(-)7.
-
To jest 10^(-)7.
-
Logarytm z tego wynosi (-)7.
-
A ujemny logarytm, czyli pH?
-
pH = 7
-
A co to jest?
-
To tutaj.
-
To jest pOH.
-
Ujemny logarytm ze stężenia jonów hydroksylowych.
-
To stężenie także wynosi 10^(-)7.
-
Czyli pOH równa się 7.
-
Ujemny logarytm z 10^(-)7
-
wynosi 7.
-
Powstał nam tutaj taki wzór.
-
pKw, czyli ujemny logarytm ze stałej równowagi reakcji dysocjacji wody,
-
jest równe sumie wartości pH i pOH wody.
-
W 25 stopniach Celsjusza
-
ta wartość jest stała, niezmienna.
-
A my sprawdzimy, co się stanie,
-
kiedy będziemy dodawać do wody kwasy i zasady.
-
Wartośc pKw w 25stC zawsze będzie wynosiła 14.
-
Pamiętaj, dopóki temperatura się nie zmienia
-
i nie mącisz za dużo w mieszance cząsteczek,
-
stała równowagi nie zmienia się.
-
Dlatego nazywa się stała - bo jest stała.
-
To teraz, kiedy już to wszystko wiesz,
-
pomyślimy chwilę, co się dzieje, kiedy do wody
-
dodajemy kwas chlorowodorowy (solny).
-
dodajemy kwas chlorowodorowy (solny).
-
Podejdę do pisania bardziej twórczo i użyję kilku kolorów.
-
Mamy kwas solny.
-
W środowisku wodnym.
-
Wiemy, że ten kwas dysocjuje całkowice.
-
To znaczy, że w wodzie pozostają z niego tylko jony wodorowe
-
(które przyłączają się do cząsteczek wody,
-
tworząc jony hydroniowe)
-
oraz jony chlorkowe (aniony chlorkowe).
-
oraz jony chlorkowe (aniony chlorkowe).
-
Powiedzmy, że mamy roztwór o stężeniu molowym 1 mol/dm3.
-
Inaczej zapisujemy to jako 1M.
-
Kwas solny o stężeniu 1M.
-
Co tak naprawdę robię?
-
Biorę 1M kwas solny,
-
czyli biorę taki roztwór, w którym jest 1 mol kwasu
-
na 1 litr roztworu.
-
Objętość tego roztworu to głównie objętość wody.
-
To jest wodny roztwór.
-
Czyli na 1 litr roztworu...
-
Jakie będzie stężenie
-
tych jonów w roztworze?
-
Albo po kolei. Jakie jest stężenie
-
jonów H+ w tym roztworze?
-
Kwas zdysocjował całkowicie.
-
To nie jest reakcja równowagowa.
-
Pamiętaj.
-
Narysowałem strzałkę tylko w prawą stronę.
-
Tego kwasu nie została nawet ociupinka.
-
Bo to jest mocny kwas - kwas solny.
-
Jeśli włożysz 1 mol HCl do wody,
-
nie zobaczysz go już.
-
Po kwasie zostanie tylko to.
-
Czyli stężenie jonów wodorowych
-
w tym roztworze jest równe 1M.
-
Tak samo stężenie jonów chlorkowych
-
wynosi 1M.
-
Nie powiedziałem tego jeszcze, ale byłoby interesujące,
-
gdybyśmy obliczyli pH tego roztworu.
-
Mamy teraz w wodzie kwas chlorowodorowy.
-
Do określenia pH potrzebuję znać stężenie jonów wodorowych.
-
Do określenia pH potrzebuję znać stężenie jonów wodorowych.
-
Znamy już stężenie jonów wodorowych.
-
Wynosi ono 1M, czyli 1 mol HCl jest w 1 dm3 roztworu.
-
Wartość pH
-
to ujemny logarytm ze stężenia jonów wodorowych.
-
Czyli -log 1.
-
Do jakiej potęgi trzeba podnieść 10, żeby wyszło 1?
-
Każda liczba podniesiona do potęgi 0
-
daje 1.
-
Czyli to się równa 0.
-
pH tego roztworu wynosi 0.
-
Jeśli masz kwas solny o stężeniu 1M,
-
to znaczy, że miałeś HCl i wpuściłeś go do wody.
-
Wpuściłeś go tyle,
-
że stężenie roztworu wynosi 1 mol/dm3.
-
Jeśli mamy roztwór HCl o stężeniu 1M,
-
w którym rozpuszczalnikiem jest woda,
-
to jego pH wynosi 0.
-
pH = 0
-
pH = 0
-
pH wody bez dodatków
-
wynosiło 7.
-
Ale tyle jest w przypadku czystej wody.
-
Teraz już wiemy, że po dodaniu do wody
-
kwasu solnego,
-
pH roztworu będzie wynosiło 0.
-
Czyli im niższe pH, tym bardziej kwasowy roztwór.
-
Analizowaliśmy to w poprzednim filmie.
-
Sprawdźmy teraz, jaka jest wartość pOH badanego roztworu.
-
pOH kwasu chlorowodorowego w środowisku wodnym.
-
Wracamy tutaj do reguły Le Chateliera.
-
Spójrzmy, o czym mówiliśmy wcześniej.
-
Spójrzmy, o czym mówiliśmy wcześniej.
-
To tutaj, to czysta woda.
-
Jeśli wkładamy do niej 1 mol chlorowodoru,
-
tak naprawdę dostarczamy miliony jonów wodorowych.
-
tak naprawdę dostarczamy miliony jonów wodorowych.
-
Znacząco zwiększamy stężenie tych jonów.
-
A zgodnie z regułą Le Chateliera oznacza to,
-
że wzrost liczby jonów wodorowych
-
spowoduje większe zużycie jonów wodorotlenowych i
-
przesunie równowagę reakcji w tę stronę.
-
Ale pamiętaj,
-
woda sama z siebie daje 10^(-)7 mola jonów wodorowych na litr.
-
Jedna dziesięciomilionowa mola H+
-
na każdy litr wody.
-
A my wkładamy tutaj 1 mol HCl!
-
A my wkładamy tutaj 1 mol HCl!
-
Czyli 10 milionów razy więcej jonów H+
-
niż jest ich w czystej wodzie.
-
Wszystkie jony OH- zostaną zużyte w reakcji.
-
Staną się wodą.
-
Stężenie tych jonów drastycznie spadnie,
-
bo dodaliśmy bardzo dużo jonów H+.
-
A stężenie tych jonów wzrośnie, ponieważ jonów OH-
-
nie jest dużo.
-
nie jest dużo.
-
Jest ich zaledwie 10^(-)7 mola na litr.
-
Czyli tak właściwie tego będzie na koniec 1 mol na litr.
-
I skończy się na tym, że stężenie roztworu będzie wynosiło 1 mol/dm3.
-
W zasadzie ta ilość, 10^(-)7 mola/dm3,
-
nie ma już znaczenia.
-
A ile wynosi wartość pOH w tym przypadku?
-
Wiesz już, że pK wody wynosi 14 w 25 stopniach Celsjusza.
-
Ponadto wiesz, że
-
pKw = pH + pOH.
-
pH tego roztworu wynosi 0, tak?
-
Mamy kwas solny o stężeniu 1 mol/dm3.
-
W takim razie pOH tego roztworu wynosi 14.
-
W takim razie pOH tego roztworu wynosi 14.
-
A teraz przyjrzymy się roztworowi zasady
-
i określimy jego pH.
-
Mocna zasada...
-
Pewnie zauważyłeś, że to po prostu odwrotny przykład.
-
Weźmy na przykład wodorotlenek potasu.
-
To mocna zasada.
-
Skoro jest mocną zasadą, to w wodzie dysocjuje całkowicie
-
na kationy potasu
-
i aniony wodorotlenowe.
-
Dysocjuje całkowicie.
-
Wsypałem KOH do wody. Powinienem to zaznaczyć,
-
że to roztwór wodny.
-
że to roztwór wodny.
-
Roztwór wodny - czyli jesteśmy w wodzie :)
-
Mamy jednomolowy roztwór wodorotlenku potasu.
-
Pamiętaj o stężeniu! To ważne.
-
Nie możesz tak po prostu powiedzieć, że pH kwasu solnego wynosi 0.
-
Nie możesz tak po prostu powiedzieć, że pH kwasu solnego wynosi 0.
-
To nieprawda.
-
Możesz powiedzieć tylko, że pH kwasu solnego o stężeniu 1 mol/dm3
-
wynosi 0.
-
Nie zaznaczyłem tego wcześniej.
-
Zapiszę to: 1 mol/dm3.
-
Zapiszę to: 1 mol/dm3.
-
Zapiszę to: 1 mol/dm3.
-
Spróbuj wyznaczyć, ile wynosi pH lub pOH
-
kwasu solnego o stężeniu 2 mol/dm3.
-
Albo o stężeniu 10 mol/dm3.
-
Sprawdź, jakie wartości pH otrzymasz.
-
Ale my mamy tu roztwór wodorotlenku potasu
-
o stężeniu 1 mol/dm3.
-
Mamy 1 mol KOH.
-
KOH ulega całkowitej dysocjacji,
-
kiedy jest w wodzie.
-
Czyli nie ma już w wodzie KOH.
-
Jakie jest stężenie jonów OH-?
-
Skoro dysocjacja jest całkowita, to jonów OH- powinno być 1 mol.
-
Zgadza się?
-
Jeśli masz 1mol/dm3 KOH,
-
to po dysocjacjia masz 1 mol/dm3 jonów OH-.
-
Ponieważ KOH w wodzie przestaje istnieć jako KOH.
-
Jakie jest więc pOH tego roztworu?
-
Jakie jest więc pOH tego roztworu?
-
pOH to ujemny logarytm ze stężenia jonów OH- w roztworze.
-
Logarytm dzisiętny z 1 wynosi 0.
-
Ujemny logarytm to (-)0, czyli 0.
-
A jaka jest w tej sytuacji wartość pH?
-
Możesz powiedzieć, że nie znasz stężenia jonów wodorowych.
-
Może nie znasz tego stężenia,
-
ale wiesz, że kiedy w roztworze pojawia się dużo jonów OH-,
-
to one wyłapują jony H+
-
i liczba jonów wodorowych maleje.
-
Jak to zmierzyć?
-
Pamiętaj,
-
masz 25 stopni Celsjusza.
-
Znasz wartość stałej równowagi dysocjacji wody
-
i zależność pK = pH + pOH.
-
Pokazywałem to na początku filmu.
-
14 = pH + 0.
-
W naszym przypadku pOH = 0.
-
Czyli pH = 14.
-
Czyli jeśli masz roztwór mocnej zasady
-
(ja użyłem KOH) o stężeniu 1 mol/dm3...
-
Zapiszę to.
-
Mocna zasada, 1 mol/dm3.
-
Pamiętaj, że słowo "mocna" ma swoje chemiczne znaczenie.
-
Oznacza, że coś dysocjuje całkowicie.
-
pH wynosi 14, a pOH wynosi 0.
-
Natomiast tutaj masz roztwór mocnego kwasu o stężeniu 1 mol/dm3.
-
Jeśli ktoś będzie chciał rzucić w ciebie czymś o pH równym 0,
-
powinieneś stanowczo się sprzeciwić :)
-
To mogłoby cię
-
poważnie skrzywdzić.
-
Masz więc kwas o stężeniu 1 mol/dm3.
-
pH tego roztworu wynosi 0, a pOH wynosi 14.
-
Może w następnym filmie pokażę ci jeszcze jakieś przykłady.
-
Te zapiski moga powodować, że pomyślisz,
-
że to jest jakaś skala absolutna.
-
Że pH=0 to najbardziej kwasowy roztwór, a pH=14 to najbardziej zasadowy roztwór z możliwych.
-
Że pH=0 to najbardziej kwasowy roztwór, a pH=14 to najbardziej zasadowy roztwór z możliwych.
-
Ale tak nie jest.
-
Możesz otrzymać pH wyższe od 14
-
i niższe od 0.
-
To były tylko wartości dla roztworów o stężeniu 1 mol/dm3.
-
Pomyśl, co będzie, jak roztwór będzie miał stężenie 2 mol/dm3
-
albo 10 mol/dm3.
-
albo 10 mol/dm3.
-
Powiedzmy, że masz stężenie
-
jonów wodorowych równe 10 mol/dm3.
-
Masz 10 moli mocnego kwasu,
-
które wkładasz do 1 litra wody.
-
Czyli stężenie jest 10 mol/dm3.
-
Ile wynosi pH takiego roztworu?
-
pH = -log10
-
Logarytm z 10 wynosi 1.
-
Bo 10 do potęgi 1 = 10.
-
Ale ujemny logarytm z 10 to (-)1.
-
Czyli pH = (-)1!
-
Takie jest pH mocnego kwasu o stężeniu 10 mol/dm3!
-
To tyle na dziś,
-
do zobaczenia w następnym filmie!
