Hemija Jonski Proizvod Vode

JONSKI PROIZVOD VODE Pripremila:DRAGANA JOVIĆ

Kakva je voda kao elektrolit? • •

Voda je slab elektrolit. elektrolit. To znači da vrlo mali broj molekula disosuje, tj. vrlo je mali broj hidronijum i hidroksilnih iona.

H2O + HOH

=

OH¯ + H3O*

Primenom protolitičke teorije:

VODA JE AMFOLIT  •

•

HOH + NH3 k H2O + HA b

H2O + H2O

OH ‾  + NH4+ H3O+ + A ‾ 

OH ‾  + H3O+

Za neku hemijsku reakciju: aA + bB •

→

cC + dD

važi da je konstanta ravnoteže:

•

Za vodu onda važi:

H2O +H2O→H3O+ +OH•

pa će konstanta ravnoteže biti:

Daljim sređ ivanjem izraza:

•

Dobija se konstanta ravnoteže, tj.  jonski proizvod vode, Kw.

K w = [H3O*]·[OH¯]

Za destilovanu vodu na 25°C • •

•

koncentracija oba jona je jednaka i iznosi svega 1·10-7 mol/dm3 Jonski proizvod Kw iznosi:

Kw = c(H3O+) · c(OH-) = 1·10-7mol/dm3 · 1·10-7

•

dm3 •

Kw = 1·10-14 mol2/dm6

mol/

[H*] = [OH¯] = 10¯7 •

Proizvod koncentracije hidroksilnih i hidronijum jona u svim vodenim rastvorima pri određ enoj temperaturi konstantan.

Ako je poznata koncentracija jednih  jona, moguće je izračunati koncentraciju drugih  jona. • [OH¯] = 10¯¹³[H*] = ? •

•

[H*] = 10¯² [OH¯] = ?

pH vrednost •  je •

mera kiselosti rastvora. Umesto komplikovanog izražavanja koncentracije jona pomoću eksponenata (10-7) ili decimalnih brojeva (0,0000007)

•

Uveden je negativni logaritam koncentracije vodoničnih (hidronijum) jona.

KISELO

NEUTRALNO

BAZNO

U čistoj vodi pri sobnoj temperaturi • •

• •

•

koncentracija oba jona je jednaka [H*] = [OH¯] i iznosi 1·10-7 mol/dm3. Rastvor je neutralan i pH je 7. U kiselim rastvorima su koncentracije vodonikovih jona veće od 1·10-7 mol/ dm3 i pH je manja od 7. U baznim rastvorima koncentracija vodoničnih jona manja je od od 1·10-7 mol/dm3 pa je pH veća od 7.

kiseli rastvori

25°C:

[H3O+] > [OH ‾ ]

[H3O+] >10-7 mol/dm3 > [OH ‾ ]

pH < pOH pH < 7 < pOH ---------------------------------------------------------------------------------

neutralni rastvori [H3O+] = [OH ‾ ]

[H3O+] = 10-7 mol/dm3 = [OH ‾ ]

pH = pOH pH = 7 = pOH ----- ----------------------------------------------------------------------------

bazni rastvori [H3O+] < [OH ‾ ] pH > pOH

[H3O+] < 10-7 mol/dm3 < [OH ‾ ] pH > 7 > pOH

KISEO RASTVOR pH < 7 NEUTRALNI RASTVOR pH = 7 BAZNI RASTVOR pH > 7

1M NaOH Sredstvo za izbeljivanje

BAZNO

NEUTRALNO

Sapun Morska voda Žuč, pankreas Krv, suze Urin Kafa

KISELO

Sok od pradajza Sir će Sok od limuna Želudačna kiselina

1M HCl

pH vrednost poznatih rastvora pH 1.5 do 4.5 2.4 3.0 3.5 4.8 do 7.5 5.5 6.5 7.0 7.35 do 7.45 7.4 7.8 do 11.5

rastvor Želudačna kiselina Limunov sok Sir će Sok od pomorandže Urin Voda na vazduhu Mleko Destilovana voda Suze Pljuvačka Amonijak za domaćinstvo

pH METAR •

Veoma precizno meri koncentraciju H3O* jona, tj. pH vrednost

Indikatori su supstance (najčešće slabe organske kiseline ili baze), čiji je molekulski oblik u rastvoru drugačije obojen od  jonskog oblika • Ukazuju na kiselost ili baznost rastvora •

CRVEN

PLAV

U kiselom rastvoru:

metiloranž

bromtimolplavo

fenolftalein

U baznom rastvoru:

metiloranž

bromtimolplavo

fenolftalein

METIL-CRVENO

BROMTIMOLPLAVO

FENOLFTALEIN

pH • •

pH INDIKATORI Gde bi se koristili? U medicini, životnoj sredini?

boja

ime

VEŽBANJE!

DOPUNITI U TABELI ONO Š TO NEDOSTAJE: [H3O*]

[OH]

pH

pOH

0.001 10¯¹º 6 14

ZADATAK 1: •

Izračunati pH vrednost rastvora u kome je 2.6 g LiOH rastvoreno u 500 cm³ vode.

Zadatak 2: •

•

Izračunati pH rastvora ako je molarna koncentracija vodoničnih jona 5,4 · 10-9 mol dm-3. Je li taj rastvor kiseo, neutralan ili bazan?

Zadatak 3: •

•

pH nekog rastvora iznosi 5,8. Izračunati koncentraciju vodoničnih i hidroksilnih iona. c(H+) = 10-pH