Roacutewnowagi w roztworach wodnych

bull Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej ogoacutelniebull Roztwory rozpuszczalność rodzaje stężeń iloczyn

rozpuszczalnościbull Reakcje dysocjacjibull Stopień dysocjacjibull Prawo rozcieńczeń Ostwaldabull Autodysocjacja wodybull pH roztworoacutew

Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej

A + B = C + D

V1

V2

Szybkości reakcji v1 = k1cAcB v2 = k2cCcD

W stanie roacutewnowagi reakcji v1 = v2 czyli k1cAcB = k2cCcD

k1K

- stała roacutewnowagi reakcji

Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej

W stanie roacutewnowagi chemicznej stosunek iloczynu stężeń molowych produktoacutewreakcji do iloczynu stężeń molowych substratoacutew reakcji jest w danejtemperaturze dla danej reakcji wielkością stałą Jest to prawo działania masGuldberga i Waagego (1867)

Stała roacutewnowagi reakcji chemicznej (K) jestwielkością stałą charakterystyczną dladanej reakcji i zależną tylko od temperatury

albo inaczej

w konsekwencji

Dodanie lub usunięcie z układu reagenta spowoduje zmianę stężeniapozostałych tak aby przywroacutecić stan roacutewnowagi Podobnie jest ze zmianamiciśnienia dla rekcji przebiegających w fazie gazowej Jest to reguła przekory LeChateliera

Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej

W stanie roacutewnowagi chemicznej stosunek iloczynu stężeń molowych produktoacutewreakcji do iloczynu stężeń molowych substratoacutew reakcji jest w danejtemperaturze dla danej reakcji wielkością stałą Jest to prawo działania masGuldberga i Waagego (1867)

Stała roacutewnowagi reakcji chemicznej (K) jestwielkością stałą charakterystyczną dladanej reakcji i zależną tylko od temperatury

albo inaczej

w konsekwencji

Dodanie lub usunięcie z układu reagenta spowoduje zmianę stężeniapozostałych tak aby przywroacutecić stan roacutewnowagi Podobnie jest ze zmianamiciśnienia dla rekcji przebiegających w fazie gazowej Jest to reguła przekory LeChateliera

Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej

Oczywiście dla reakcji

Stała roacutewnowagi wynosi

gdzie a b c d ndash wspoacutełczynniki stechiometryczne reakcjia [X] ndash stężenie molowe reagenta

Na następnym przeźroczu przykład obliczeń ze stała roacutewnowagi reakcji

Prawo działania mas i stała roacutewnowagi chemicznej odnoszą się do wszystkich reakcji odwracalnych np reakcji dysocjacji jonowej soli kwasoacutew i zasad reakcji powstawania związkoacutew kompleksowych i in

Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej

ZadanieZbadaj wpływ zmiany stężenia jednego ze substratoacutew na stan roacutewnowagi (ilośćproduktu) dla reakcji syntezy tlenku azotu(II)

Wniosek Wzrost stężenia jednego z substratoacutew (np tańszego) powoduje przesunięcie roacutewnowagi w kierunku syntezy produktu (z lewa na prawo) ndash tym samym zwiększenie wydajność reakcji

Roztwory

Roztworem nazywamy jednorodny układ złożony z rozpuszczalnika i fazy rozpuszczonej(układ dyspersyjny złożony z fazy dyspersyjnej (rozpuszczalnika) i fazy zdyspergowanej(substancji rozpuszczonej))

bull Roztwory wodne i niewodne (woda aceton etanol)bull Roztwory elektrolitoacutew i nieelektrolitoacutew

Roztwory wodne

Roztwory wodnebullroztwory elektrolitoacutew ndash substancja rozpuszczona w postaci jonoacutewbullroztwory nieelektrolitoacutew ndash substancja rozpuszczona to cząsteczki elektrycznie

obojętne (związki organiczne tlenki i wodorki nie reagujące z wodą)

Proces rozpuszczaniaEtap I - proces endotermiczny (-CI)

- pokonanie sił spoacutejności między cząsteczkami substancji rozpuszczanej- pokonanie sił spoacutejności między cząsteczkami rozpuszczalnika

Etap II - proces egzotermiczny (+CII)- solwatacja ndash przyłączanie polarnych cząsteczek rozpuszczalnika do jonoacutew lub

cząsteczek substancji rozpuszczonej- hydratacja ndash solwatacja w roztworach wodnych

Roztwory wodne

Roztwory wodne

Rozpuszczanie ndash jest procesem odwracalnym można odzyskać rozpuszczonąsubstancję przez odparowanie rozpuszczalnikaRozpuszczalność ciał stałych na ogoacuteł wzrasta z temperaturą rozpuszczalność gazoacutewndash maleje z temperaturą

Roztwarzanie - przejście substancji stałej do roztworu w wyniku reakcji chemicznejzwykle nie jest procesem odwracalnym np Na+H2O=NaOH+frac12 H2

Rozpuszczalność ndash masa substancji rozpuszczonej (wyrażona w gramach)rozpuszczona w 100 g rozpuszczalnika (Tp=const) potrzebna do utworzeniaroztworu nasyconego

Roztwoacuter nasycony ndash roztwoacuter zawierający maksymalną ilość substancjirozpuszczonej (dla T i p = const) - stan roacutewnowagi dynamicznej między szybkościąrozpuszczania i szybkością wydzielania się substancji rozpuszczonej

Roztwoacuter przesycony ndash roztwoacuter zawierający nadmiar substancji rozpuszczonej ktoacuteranie krystalizuje z powodu braku zarodkoacutew krystalizacji (roacutewnowaga pozorna)

Roztwory wodne - rozpuszczalność

Krzywa a ndash rozpuszczalność krzywa b ndash maksymalne przesycenie roacutewnowaga pozorna ndash między a i b OA ndash ochładzanie roztworu nienasyconego A ndash stan nasycenia AB ndashprzesycenie (zamiast AC) B ndash maksymalne przesycenie

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g] [kg]mr ndash masa roztworu [g] [kg]mrozp ndash masa rozpuszczalnika [g] [kg]

Vs ndash obj subst rozpuszczonej [cm3][dcm3]Vr ndash obj roztworu [cm3] [dcm3]Vrozp ndash obj rozpuszczalnika [cm3] [dcm3]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]Vr ndash obj roztworu [dcm3]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej

[gmol]

Stężenie roztworu ndash stosunek ilości substancji rozpuszczonej do ilościrozpuszczalnika lub roztworu

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]mr ndash masa rozpuszczalnika [kg]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej [gmol]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]nG ndash liczba gramoroacutewnoważnikoacutew subst

rozpuszczonej [wal]Vr ndash objętość roztworu [dcm3]Gs ndash gramoroacutewnoważnik subst rozpuszczonej

[gwal]

XA ndash względna zawartość substancji AXB ndash względna zawartość substancji BnA ndash liczba moli substancji AnB ndash liczba moli substancji B

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

Roztwory wodne

Własnościzjawiska związane z roztworami

1 Prężność par nad roztworem2 Temperatura wrzenia i krzepnięcia3 Dyfuzja w roztworach4 Osmoza5 Dysocjacja elektrolityczna6 Aktywność jonoacutew7 Stała dysocjacji elektrolitycznej8 Hydroliza9 Rozpuszczalność

Właściwości koligatywne

Dysocjacja elektrolityczna

Dysocjacja elektrolityczna ndash proces rozpadu substancji na jony pod wpływemrozpuszczalnikaElektrolity ndash substancje ktoacutere podczas rozpuszczania rozpadają się na jony Wwodzie najlepiej dysocjują substancje o wiązaniach jonowych i kowalencyjnychspolaryzowanych

związki kowalencyjne związki jonowe

httpwwwvmcorgpl

Dysocjacja elektrolityczna - stopień dysocjacji

W roztworze panuje roacutewnowagamiędzy cząsteczkami niezdysoc-jowanymi i jonami

Stopień dysocjacji ndash stosunek liczby cząsteczek N (moli cząsteczek n) rozpadającychsię na jony do ogoacutelnej liczby cząsteczek (moli cząsteczek) wprowadzonych doroztworu

Stopień dysocjacji α zależy odbullrodzaju elektrolitubullstężenia roztworu (α wzrasta z rozcieńcze-niem roztworu)

bulltemperatury (wzrasta ze wzrostem)bullobecności innych substancji w roztworze

SoacutelKwasZasada

Dysocjacja elektrolityczna ndash moc elektrolitoacutew

Elektrolity mocne (α asymp 100)bull część kwasoacutew nieorganicznych np HCl HBr HI H2SO4 HNO3 HClO4bull wodorotlenki litowcoacutew i berylowcoacutew (z wyjątkiem Be(OH)2 i Mg(OH)2)bull prawie wszystkie rozpuszczalne sole (wyjątek niektoacutere sole rtęci

kadmu i cynku)

Elektrolity słabe (α = kilka)bull część kwasoacutew nieorganicznych np H2S HCN H2CO3 H2SO3 H3BO3bull część wodorotlenkoacutew nieorganicznych np NH4OH większość

wodorotlenkoacutew metali II- i III- wartościowychbull większość kwasoacutew organicznych np CH3COOH HCOOH

Elektrolity średniej mocybull H3PO4 H3AsO4 Mg(OH)2

Dysocjacja elektrolityczna ndash aktywność jonoacutew

bull Mocne elektrolity są dobrymi przewodnikami prądubull Przepływ prądu związany jest z przepływem masy (jonoacutew)bull Elektrolity nazywane są przewodnikami elektryczności drugiego rodzajubull Przewodnictwo maleje ze wzrostem stężenia Wtedy α lt 100 i dochodzi

do oddziaływań elektrostatycznych między jonami roacuteżnoimiennymi

Aktywność jonoacutew - wyraża bdquoefektywnerdquo stężenie jonu np w przewodzeniu prądu

a = f middot C f ndash wspoacutełczynnik aktywnościC ndash stężenie roztworua ndash wyznaczane jest doświadczalnie na podstawie przewodnictwa

(a lt α f lt1) f=1 ndash dla roztworoacutew o nieskończenie wielkim rozcieńczeniu

Co to jest siła jonowa roztworu

Stała dysocjacji elektrolitycznej

Reakcja dysocjacji w roztworach słabych elektrolitoacutew jest odwracalna i ustala siędynamiczna roacutewnowaga między cząsteczkami niezdysocjowanymi i jonami

np HNO2 harr H+ + NO2- lub Mg(OH)2 harr Mg2+ + 2OH -

Stosunek iloczynu stężeń jonoacutew do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych(nawet wtedy gdy roacutewnanie wyrażamy w ujęciu Broumlnsteda) nazywamy stałąroacutewnowagi reakcji dysocjacji Kd lub kroacutetko ndash stałą dysocjacji

bull stała dysocjacji jest miarą mocy słabych elektrolitoacutew bull stała Kd jest charakterystyczna dla danego elektrolitubull nie zależy od stężenia elektrolitu (nie wyznacza się dla mocnych elektrolitoacutew)bull jej wartość rośnie ze wzrostem temperatury

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej

A + B = C + D

V1

V2

Szybkości reakcji v1 = k1cAcB v2 = k2cCcD

W stanie roacutewnowagi reakcji v1 = v2 czyli k1cAcB = k2cCcD

k1K

- stała roacutewnowagi reakcji

Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej

W stanie roacutewnowagi chemicznej stosunek iloczynu stężeń molowych produktoacutewreakcji do iloczynu stężeń molowych substratoacutew reakcji jest w danejtemperaturze dla danej reakcji wielkością stałą Jest to prawo działania masGuldberga i Waagego (1867)

Stała roacutewnowagi reakcji chemicznej (K) jestwielkością stałą charakterystyczną dladanej reakcji i zależną tylko od temperatury

albo inaczej

w konsekwencji

Dodanie lub usunięcie z układu reagenta spowoduje zmianę stężeniapozostałych tak aby przywroacutecić stan roacutewnowagi Podobnie jest ze zmianamiciśnienia dla rekcji przebiegających w fazie gazowej Jest to reguła przekory LeChateliera

Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej

W stanie roacutewnowagi chemicznej stosunek iloczynu stężeń molowych produktoacutewreakcji do iloczynu stężeń molowych substratoacutew reakcji jest w danejtemperaturze dla danej reakcji wielkością stałą Jest to prawo działania masGuldberga i Waagego (1867)

Stała roacutewnowagi reakcji chemicznej (K) jestwielkością stałą charakterystyczną dladanej reakcji i zależną tylko od temperatury

albo inaczej

w konsekwencji

Dodanie lub usunięcie z układu reagenta spowoduje zmianę stężeniapozostałych tak aby przywroacutecić stan roacutewnowagi Podobnie jest ze zmianamiciśnienia dla rekcji przebiegających w fazie gazowej Jest to reguła przekory LeChateliera

Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej

Oczywiście dla reakcji

Stała roacutewnowagi wynosi

gdzie a b c d ndash wspoacutełczynniki stechiometryczne reakcjia [X] ndash stężenie molowe reagenta

Na następnym przeźroczu przykład obliczeń ze stała roacutewnowagi reakcji

Prawo działania mas i stała roacutewnowagi chemicznej odnoszą się do wszystkich reakcji odwracalnych np reakcji dysocjacji jonowej soli kwasoacutew i zasad reakcji powstawania związkoacutew kompleksowych i in

Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej

ZadanieZbadaj wpływ zmiany stężenia jednego ze substratoacutew na stan roacutewnowagi (ilośćproduktu) dla reakcji syntezy tlenku azotu(II)

Wniosek Wzrost stężenia jednego z substratoacutew (np tańszego) powoduje przesunięcie roacutewnowagi w kierunku syntezy produktu (z lewa na prawo) ndash tym samym zwiększenie wydajność reakcji

Roztwory

Roztworem nazywamy jednorodny układ złożony z rozpuszczalnika i fazy rozpuszczonej(układ dyspersyjny złożony z fazy dyspersyjnej (rozpuszczalnika) i fazy zdyspergowanej(substancji rozpuszczonej))

bull Roztwory wodne i niewodne (woda aceton etanol)bull Roztwory elektrolitoacutew i nieelektrolitoacutew

Roztwory wodne

Roztwory wodnebullroztwory elektrolitoacutew ndash substancja rozpuszczona w postaci jonoacutewbullroztwory nieelektrolitoacutew ndash substancja rozpuszczona to cząsteczki elektrycznie

obojętne (związki organiczne tlenki i wodorki nie reagujące z wodą)

Proces rozpuszczaniaEtap I - proces endotermiczny (-CI)

- pokonanie sił spoacutejności między cząsteczkami substancji rozpuszczanej- pokonanie sił spoacutejności między cząsteczkami rozpuszczalnika

Etap II - proces egzotermiczny (+CII)- solwatacja ndash przyłączanie polarnych cząsteczek rozpuszczalnika do jonoacutew lub

cząsteczek substancji rozpuszczonej- hydratacja ndash solwatacja w roztworach wodnych

Roztwory wodne

Roztwory wodne

Rozpuszczanie ndash jest procesem odwracalnym można odzyskać rozpuszczonąsubstancję przez odparowanie rozpuszczalnikaRozpuszczalność ciał stałych na ogoacuteł wzrasta z temperaturą rozpuszczalność gazoacutewndash maleje z temperaturą

Roztwarzanie - przejście substancji stałej do roztworu w wyniku reakcji chemicznejzwykle nie jest procesem odwracalnym np Na+H2O=NaOH+frac12 H2

Rozpuszczalność ndash masa substancji rozpuszczonej (wyrażona w gramach)rozpuszczona w 100 g rozpuszczalnika (Tp=const) potrzebna do utworzeniaroztworu nasyconego

Roztwoacuter nasycony ndash roztwoacuter zawierający maksymalną ilość substancjirozpuszczonej (dla T i p = const) - stan roacutewnowagi dynamicznej między szybkościąrozpuszczania i szybkością wydzielania się substancji rozpuszczonej

Roztwoacuter przesycony ndash roztwoacuter zawierający nadmiar substancji rozpuszczonej ktoacuteranie krystalizuje z powodu braku zarodkoacutew krystalizacji (roacutewnowaga pozorna)

Roztwory wodne - rozpuszczalność

Krzywa a ndash rozpuszczalność krzywa b ndash maksymalne przesycenie roacutewnowaga pozorna ndash między a i b OA ndash ochładzanie roztworu nienasyconego A ndash stan nasycenia AB ndashprzesycenie (zamiast AC) B ndash maksymalne przesycenie

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g] [kg]mr ndash masa roztworu [g] [kg]mrozp ndash masa rozpuszczalnika [g] [kg]

Vs ndash obj subst rozpuszczonej [cm3][dcm3]Vr ndash obj roztworu [cm3] [dcm3]Vrozp ndash obj rozpuszczalnika [cm3] [dcm3]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]Vr ndash obj roztworu [dcm3]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej

[gmol]

Stężenie roztworu ndash stosunek ilości substancji rozpuszczonej do ilościrozpuszczalnika lub roztworu

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]mr ndash masa rozpuszczalnika [kg]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej [gmol]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]nG ndash liczba gramoroacutewnoważnikoacutew subst

rozpuszczonej [wal]Vr ndash objętość roztworu [dcm3]Gs ndash gramoroacutewnoważnik subst rozpuszczonej

[gwal]

XA ndash względna zawartość substancji AXB ndash względna zawartość substancji BnA ndash liczba moli substancji AnB ndash liczba moli substancji B

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

Roztwory wodne

Własnościzjawiska związane z roztworami

1 Prężność par nad roztworem2 Temperatura wrzenia i krzepnięcia3 Dyfuzja w roztworach4 Osmoza5 Dysocjacja elektrolityczna6 Aktywność jonoacutew7 Stała dysocjacji elektrolitycznej8 Hydroliza9 Rozpuszczalność

Właściwości koligatywne

Dysocjacja elektrolityczna

Dysocjacja elektrolityczna ndash proces rozpadu substancji na jony pod wpływemrozpuszczalnikaElektrolity ndash substancje ktoacutere podczas rozpuszczania rozpadają się na jony Wwodzie najlepiej dysocjują substancje o wiązaniach jonowych i kowalencyjnychspolaryzowanych

związki kowalencyjne związki jonowe

httpwwwvmcorgpl

Dysocjacja elektrolityczna - stopień dysocjacji

W roztworze panuje roacutewnowagamiędzy cząsteczkami niezdysoc-jowanymi i jonami

Stopień dysocjacji ndash stosunek liczby cząsteczek N (moli cząsteczek n) rozpadającychsię na jony do ogoacutelnej liczby cząsteczek (moli cząsteczek) wprowadzonych doroztworu

Stopień dysocjacji α zależy odbullrodzaju elektrolitubullstężenia roztworu (α wzrasta z rozcieńcze-niem roztworu)

bulltemperatury (wzrasta ze wzrostem)bullobecności innych substancji w roztworze

SoacutelKwasZasada

Dysocjacja elektrolityczna ndash moc elektrolitoacutew

Elektrolity mocne (α asymp 100)bull część kwasoacutew nieorganicznych np HCl HBr HI H2SO4 HNO3 HClO4bull wodorotlenki litowcoacutew i berylowcoacutew (z wyjątkiem Be(OH)2 i Mg(OH)2)bull prawie wszystkie rozpuszczalne sole (wyjątek niektoacutere sole rtęci

kadmu i cynku)

Elektrolity słabe (α = kilka)bull część kwasoacutew nieorganicznych np H2S HCN H2CO3 H2SO3 H3BO3bull część wodorotlenkoacutew nieorganicznych np NH4OH większość

wodorotlenkoacutew metali II- i III- wartościowychbull większość kwasoacutew organicznych np CH3COOH HCOOH

Elektrolity średniej mocybull H3PO4 H3AsO4 Mg(OH)2

Dysocjacja elektrolityczna ndash aktywność jonoacutew

bull Mocne elektrolity są dobrymi przewodnikami prądubull Przepływ prądu związany jest z przepływem masy (jonoacutew)bull Elektrolity nazywane są przewodnikami elektryczności drugiego rodzajubull Przewodnictwo maleje ze wzrostem stężenia Wtedy α lt 100 i dochodzi

do oddziaływań elektrostatycznych między jonami roacuteżnoimiennymi

Aktywność jonoacutew - wyraża bdquoefektywnerdquo stężenie jonu np w przewodzeniu prądu

a = f middot C f ndash wspoacutełczynnik aktywnościC ndash stężenie roztworua ndash wyznaczane jest doświadczalnie na podstawie przewodnictwa

(a lt α f lt1) f=1 ndash dla roztworoacutew o nieskończenie wielkim rozcieńczeniu

Co to jest siła jonowa roztworu

Stała dysocjacji elektrolitycznej

Reakcja dysocjacji w roztworach słabych elektrolitoacutew jest odwracalna i ustala siędynamiczna roacutewnowaga między cząsteczkami niezdysocjowanymi i jonami

np HNO2 harr H+ + NO2- lub Mg(OH)2 harr Mg2+ + 2OH -

Stosunek iloczynu stężeń jonoacutew do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych(nawet wtedy gdy roacutewnanie wyrażamy w ujęciu Broumlnsteda) nazywamy stałąroacutewnowagi reakcji dysocjacji Kd lub kroacutetko ndash stałą dysocjacji

bull stała dysocjacji jest miarą mocy słabych elektrolitoacutew bull stała Kd jest charakterystyczna dla danego elektrolitubull nie zależy od stężenia elektrolitu (nie wyznacza się dla mocnych elektrolitoacutew)bull jej wartość rośnie ze wzrostem temperatury

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej

W stanie roacutewnowagi chemicznej stosunek iloczynu stężeń molowych produktoacutewreakcji do iloczynu stężeń molowych substratoacutew reakcji jest w danejtemperaturze dla danej reakcji wielkością stałą Jest to prawo działania masGuldberga i Waagego (1867)

Stała roacutewnowagi reakcji chemicznej (K) jestwielkością stałą charakterystyczną dladanej reakcji i zależną tylko od temperatury

albo inaczej

w konsekwencji

Dodanie lub usunięcie z układu reagenta spowoduje zmianę stężeniapozostałych tak aby przywroacutecić stan roacutewnowagi Podobnie jest ze zmianamiciśnienia dla rekcji przebiegających w fazie gazowej Jest to reguła przekory LeChateliera

Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej

W stanie roacutewnowagi chemicznej stosunek iloczynu stężeń molowych produktoacutewreakcji do iloczynu stężeń molowych substratoacutew reakcji jest w danejtemperaturze dla danej reakcji wielkością stałą Jest to prawo działania masGuldberga i Waagego (1867)

Stała roacutewnowagi reakcji chemicznej (K) jestwielkością stałą charakterystyczną dladanej reakcji i zależną tylko od temperatury

albo inaczej

w konsekwencji

Dodanie lub usunięcie z układu reagenta spowoduje zmianę stężeniapozostałych tak aby przywroacutecić stan roacutewnowagi Podobnie jest ze zmianamiciśnienia dla rekcji przebiegających w fazie gazowej Jest to reguła przekory LeChateliera

Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej

Oczywiście dla reakcji

Stała roacutewnowagi wynosi

gdzie a b c d ndash wspoacutełczynniki stechiometryczne reakcjia [X] ndash stężenie molowe reagenta

Na następnym przeźroczu przykład obliczeń ze stała roacutewnowagi reakcji

Prawo działania mas i stała roacutewnowagi chemicznej odnoszą się do wszystkich reakcji odwracalnych np reakcji dysocjacji jonowej soli kwasoacutew i zasad reakcji powstawania związkoacutew kompleksowych i in

Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej

ZadanieZbadaj wpływ zmiany stężenia jednego ze substratoacutew na stan roacutewnowagi (ilośćproduktu) dla reakcji syntezy tlenku azotu(II)

Wniosek Wzrost stężenia jednego z substratoacutew (np tańszego) powoduje przesunięcie roacutewnowagi w kierunku syntezy produktu (z lewa na prawo) ndash tym samym zwiększenie wydajność reakcji

Roztwory

Roztworem nazywamy jednorodny układ złożony z rozpuszczalnika i fazy rozpuszczonej(układ dyspersyjny złożony z fazy dyspersyjnej (rozpuszczalnika) i fazy zdyspergowanej(substancji rozpuszczonej))

bull Roztwory wodne i niewodne (woda aceton etanol)bull Roztwory elektrolitoacutew i nieelektrolitoacutew

Roztwory wodne

Roztwory wodnebullroztwory elektrolitoacutew ndash substancja rozpuszczona w postaci jonoacutewbullroztwory nieelektrolitoacutew ndash substancja rozpuszczona to cząsteczki elektrycznie

obojętne (związki organiczne tlenki i wodorki nie reagujące z wodą)

Proces rozpuszczaniaEtap I - proces endotermiczny (-CI)

- pokonanie sił spoacutejności między cząsteczkami substancji rozpuszczanej- pokonanie sił spoacutejności między cząsteczkami rozpuszczalnika

Etap II - proces egzotermiczny (+CII)- solwatacja ndash przyłączanie polarnych cząsteczek rozpuszczalnika do jonoacutew lub

cząsteczek substancji rozpuszczonej- hydratacja ndash solwatacja w roztworach wodnych

Roztwory wodne

Roztwory wodne

Rozpuszczanie ndash jest procesem odwracalnym można odzyskać rozpuszczonąsubstancję przez odparowanie rozpuszczalnikaRozpuszczalność ciał stałych na ogoacuteł wzrasta z temperaturą rozpuszczalność gazoacutewndash maleje z temperaturą

Roztwarzanie - przejście substancji stałej do roztworu w wyniku reakcji chemicznejzwykle nie jest procesem odwracalnym np Na+H2O=NaOH+frac12 H2

Rozpuszczalność ndash masa substancji rozpuszczonej (wyrażona w gramach)rozpuszczona w 100 g rozpuszczalnika (Tp=const) potrzebna do utworzeniaroztworu nasyconego

Roztwoacuter nasycony ndash roztwoacuter zawierający maksymalną ilość substancjirozpuszczonej (dla T i p = const) - stan roacutewnowagi dynamicznej między szybkościąrozpuszczania i szybkością wydzielania się substancji rozpuszczonej

Roztwoacuter przesycony ndash roztwoacuter zawierający nadmiar substancji rozpuszczonej ktoacuteranie krystalizuje z powodu braku zarodkoacutew krystalizacji (roacutewnowaga pozorna)

Roztwory wodne - rozpuszczalność

Krzywa a ndash rozpuszczalność krzywa b ndash maksymalne przesycenie roacutewnowaga pozorna ndash między a i b OA ndash ochładzanie roztworu nienasyconego A ndash stan nasycenia AB ndashprzesycenie (zamiast AC) B ndash maksymalne przesycenie

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g] [kg]mr ndash masa roztworu [g] [kg]mrozp ndash masa rozpuszczalnika [g] [kg]

Vs ndash obj subst rozpuszczonej [cm3][dcm3]Vr ndash obj roztworu [cm3] [dcm3]Vrozp ndash obj rozpuszczalnika [cm3] [dcm3]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]Vr ndash obj roztworu [dcm3]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej

[gmol]

Stężenie roztworu ndash stosunek ilości substancji rozpuszczonej do ilościrozpuszczalnika lub roztworu

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]mr ndash masa rozpuszczalnika [kg]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej [gmol]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]nG ndash liczba gramoroacutewnoważnikoacutew subst

rozpuszczonej [wal]Vr ndash objętość roztworu [dcm3]Gs ndash gramoroacutewnoważnik subst rozpuszczonej

[gwal]

XA ndash względna zawartość substancji AXB ndash względna zawartość substancji BnA ndash liczba moli substancji AnB ndash liczba moli substancji B

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

Roztwory wodne

Własnościzjawiska związane z roztworami

1 Prężność par nad roztworem2 Temperatura wrzenia i krzepnięcia3 Dyfuzja w roztworach4 Osmoza5 Dysocjacja elektrolityczna6 Aktywność jonoacutew7 Stała dysocjacji elektrolitycznej8 Hydroliza9 Rozpuszczalność

Właściwości koligatywne

Dysocjacja elektrolityczna

Dysocjacja elektrolityczna ndash proces rozpadu substancji na jony pod wpływemrozpuszczalnikaElektrolity ndash substancje ktoacutere podczas rozpuszczania rozpadają się na jony Wwodzie najlepiej dysocjują substancje o wiązaniach jonowych i kowalencyjnychspolaryzowanych

związki kowalencyjne związki jonowe

httpwwwvmcorgpl

Dysocjacja elektrolityczna - stopień dysocjacji

W roztworze panuje roacutewnowagamiędzy cząsteczkami niezdysoc-jowanymi i jonami

Stopień dysocjacji ndash stosunek liczby cząsteczek N (moli cząsteczek n) rozpadającychsię na jony do ogoacutelnej liczby cząsteczek (moli cząsteczek) wprowadzonych doroztworu

Stopień dysocjacji α zależy odbullrodzaju elektrolitubullstężenia roztworu (α wzrasta z rozcieńcze-niem roztworu)

bulltemperatury (wzrasta ze wzrostem)bullobecności innych substancji w roztworze

SoacutelKwasZasada

Dysocjacja elektrolityczna ndash moc elektrolitoacutew

Elektrolity mocne (α asymp 100)bull część kwasoacutew nieorganicznych np HCl HBr HI H2SO4 HNO3 HClO4bull wodorotlenki litowcoacutew i berylowcoacutew (z wyjątkiem Be(OH)2 i Mg(OH)2)bull prawie wszystkie rozpuszczalne sole (wyjątek niektoacutere sole rtęci

kadmu i cynku)

Elektrolity słabe (α = kilka)bull część kwasoacutew nieorganicznych np H2S HCN H2CO3 H2SO3 H3BO3bull część wodorotlenkoacutew nieorganicznych np NH4OH większość

wodorotlenkoacutew metali II- i III- wartościowychbull większość kwasoacutew organicznych np CH3COOH HCOOH

Elektrolity średniej mocybull H3PO4 H3AsO4 Mg(OH)2

Dysocjacja elektrolityczna ndash aktywność jonoacutew

bull Mocne elektrolity są dobrymi przewodnikami prądubull Przepływ prądu związany jest z przepływem masy (jonoacutew)bull Elektrolity nazywane są przewodnikami elektryczności drugiego rodzajubull Przewodnictwo maleje ze wzrostem stężenia Wtedy α lt 100 i dochodzi

do oddziaływań elektrostatycznych między jonami roacuteżnoimiennymi

Aktywność jonoacutew - wyraża bdquoefektywnerdquo stężenie jonu np w przewodzeniu prądu

a = f middot C f ndash wspoacutełczynnik aktywnościC ndash stężenie roztworua ndash wyznaczane jest doświadczalnie na podstawie przewodnictwa

(a lt α f lt1) f=1 ndash dla roztworoacutew o nieskończenie wielkim rozcieńczeniu

Co to jest siła jonowa roztworu

Stała dysocjacji elektrolitycznej

Reakcja dysocjacji w roztworach słabych elektrolitoacutew jest odwracalna i ustala siędynamiczna roacutewnowaga między cząsteczkami niezdysocjowanymi i jonami

np HNO2 harr H+ + NO2- lub Mg(OH)2 harr Mg2+ + 2OH -

Stosunek iloczynu stężeń jonoacutew do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych(nawet wtedy gdy roacutewnanie wyrażamy w ujęciu Broumlnsteda) nazywamy stałąroacutewnowagi reakcji dysocjacji Kd lub kroacutetko ndash stałą dysocjacji

bull stała dysocjacji jest miarą mocy słabych elektrolitoacutew bull stała Kd jest charakterystyczna dla danego elektrolitubull nie zależy od stężenia elektrolitu (nie wyznacza się dla mocnych elektrolitoacutew)bull jej wartość rośnie ze wzrostem temperatury

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej

W stanie roacutewnowagi chemicznej stosunek iloczynu stężeń molowych produktoacutewreakcji do iloczynu stężeń molowych substratoacutew reakcji jest w danejtemperaturze dla danej reakcji wielkością stałą Jest to prawo działania masGuldberga i Waagego (1867)

Stała roacutewnowagi reakcji chemicznej (K) jestwielkością stałą charakterystyczną dladanej reakcji i zależną tylko od temperatury

albo inaczej

w konsekwencji

Dodanie lub usunięcie z układu reagenta spowoduje zmianę stężeniapozostałych tak aby przywroacutecić stan roacutewnowagi Podobnie jest ze zmianamiciśnienia dla rekcji przebiegających w fazie gazowej Jest to reguła przekory LeChateliera

Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej

Oczywiście dla reakcji

Stała roacutewnowagi wynosi

gdzie a b c d ndash wspoacutełczynniki stechiometryczne reakcjia [X] ndash stężenie molowe reagenta

Na następnym przeźroczu przykład obliczeń ze stała roacutewnowagi reakcji

Prawo działania mas i stała roacutewnowagi chemicznej odnoszą się do wszystkich reakcji odwracalnych np reakcji dysocjacji jonowej soli kwasoacutew i zasad reakcji powstawania związkoacutew kompleksowych i in

Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej

ZadanieZbadaj wpływ zmiany stężenia jednego ze substratoacutew na stan roacutewnowagi (ilośćproduktu) dla reakcji syntezy tlenku azotu(II)

Wniosek Wzrost stężenia jednego z substratoacutew (np tańszego) powoduje przesunięcie roacutewnowagi w kierunku syntezy produktu (z lewa na prawo) ndash tym samym zwiększenie wydajność reakcji

Roztwory

Roztworem nazywamy jednorodny układ złożony z rozpuszczalnika i fazy rozpuszczonej(układ dyspersyjny złożony z fazy dyspersyjnej (rozpuszczalnika) i fazy zdyspergowanej(substancji rozpuszczonej))

bull Roztwory wodne i niewodne (woda aceton etanol)bull Roztwory elektrolitoacutew i nieelektrolitoacutew

Roztwory wodne

Roztwory wodnebullroztwory elektrolitoacutew ndash substancja rozpuszczona w postaci jonoacutewbullroztwory nieelektrolitoacutew ndash substancja rozpuszczona to cząsteczki elektrycznie

obojętne (związki organiczne tlenki i wodorki nie reagujące z wodą)

Proces rozpuszczaniaEtap I - proces endotermiczny (-CI)

- pokonanie sił spoacutejności między cząsteczkami substancji rozpuszczanej- pokonanie sił spoacutejności między cząsteczkami rozpuszczalnika

Etap II - proces egzotermiczny (+CII)- solwatacja ndash przyłączanie polarnych cząsteczek rozpuszczalnika do jonoacutew lub

cząsteczek substancji rozpuszczonej- hydratacja ndash solwatacja w roztworach wodnych

Roztwory wodne

Roztwory wodne

Rozpuszczanie ndash jest procesem odwracalnym można odzyskać rozpuszczonąsubstancję przez odparowanie rozpuszczalnikaRozpuszczalność ciał stałych na ogoacuteł wzrasta z temperaturą rozpuszczalność gazoacutewndash maleje z temperaturą

Roztwarzanie - przejście substancji stałej do roztworu w wyniku reakcji chemicznejzwykle nie jest procesem odwracalnym np Na+H2O=NaOH+frac12 H2

Rozpuszczalność ndash masa substancji rozpuszczonej (wyrażona w gramach)rozpuszczona w 100 g rozpuszczalnika (Tp=const) potrzebna do utworzeniaroztworu nasyconego

Roztwoacuter nasycony ndash roztwoacuter zawierający maksymalną ilość substancjirozpuszczonej (dla T i p = const) - stan roacutewnowagi dynamicznej między szybkościąrozpuszczania i szybkością wydzielania się substancji rozpuszczonej

Roztwoacuter przesycony ndash roztwoacuter zawierający nadmiar substancji rozpuszczonej ktoacuteranie krystalizuje z powodu braku zarodkoacutew krystalizacji (roacutewnowaga pozorna)

Roztwory wodne - rozpuszczalność

Krzywa a ndash rozpuszczalność krzywa b ndash maksymalne przesycenie roacutewnowaga pozorna ndash między a i b OA ndash ochładzanie roztworu nienasyconego A ndash stan nasycenia AB ndashprzesycenie (zamiast AC) B ndash maksymalne przesycenie

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g] [kg]mr ndash masa roztworu [g] [kg]mrozp ndash masa rozpuszczalnika [g] [kg]

Vs ndash obj subst rozpuszczonej [cm3][dcm3]Vr ndash obj roztworu [cm3] [dcm3]Vrozp ndash obj rozpuszczalnika [cm3] [dcm3]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]Vr ndash obj roztworu [dcm3]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej

[gmol]

Stężenie roztworu ndash stosunek ilości substancji rozpuszczonej do ilościrozpuszczalnika lub roztworu

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]mr ndash masa rozpuszczalnika [kg]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej [gmol]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]nG ndash liczba gramoroacutewnoważnikoacutew subst

rozpuszczonej [wal]Vr ndash objętość roztworu [dcm3]Gs ndash gramoroacutewnoważnik subst rozpuszczonej

[gwal]

XA ndash względna zawartość substancji AXB ndash względna zawartość substancji BnA ndash liczba moli substancji AnB ndash liczba moli substancji B

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

Roztwory wodne

Własnościzjawiska związane z roztworami

1 Prężność par nad roztworem2 Temperatura wrzenia i krzepnięcia3 Dyfuzja w roztworach4 Osmoza5 Dysocjacja elektrolityczna6 Aktywność jonoacutew7 Stała dysocjacji elektrolitycznej8 Hydroliza9 Rozpuszczalność

Właściwości koligatywne

Dysocjacja elektrolityczna

Dysocjacja elektrolityczna ndash proces rozpadu substancji na jony pod wpływemrozpuszczalnikaElektrolity ndash substancje ktoacutere podczas rozpuszczania rozpadają się na jony Wwodzie najlepiej dysocjują substancje o wiązaniach jonowych i kowalencyjnychspolaryzowanych

związki kowalencyjne związki jonowe

httpwwwvmcorgpl

Dysocjacja elektrolityczna - stopień dysocjacji

W roztworze panuje roacutewnowagamiędzy cząsteczkami niezdysoc-jowanymi i jonami

Stopień dysocjacji ndash stosunek liczby cząsteczek N (moli cząsteczek n) rozpadającychsię na jony do ogoacutelnej liczby cząsteczek (moli cząsteczek) wprowadzonych doroztworu

Stopień dysocjacji α zależy odbullrodzaju elektrolitubullstężenia roztworu (α wzrasta z rozcieńcze-niem roztworu)

bulltemperatury (wzrasta ze wzrostem)bullobecności innych substancji w roztworze

SoacutelKwasZasada

Dysocjacja elektrolityczna ndash moc elektrolitoacutew

Elektrolity mocne (α asymp 100)bull część kwasoacutew nieorganicznych np HCl HBr HI H2SO4 HNO3 HClO4bull wodorotlenki litowcoacutew i berylowcoacutew (z wyjątkiem Be(OH)2 i Mg(OH)2)bull prawie wszystkie rozpuszczalne sole (wyjątek niektoacutere sole rtęci

kadmu i cynku)

Elektrolity słabe (α = kilka)bull część kwasoacutew nieorganicznych np H2S HCN H2CO3 H2SO3 H3BO3bull część wodorotlenkoacutew nieorganicznych np NH4OH większość

wodorotlenkoacutew metali II- i III- wartościowychbull większość kwasoacutew organicznych np CH3COOH HCOOH

Elektrolity średniej mocybull H3PO4 H3AsO4 Mg(OH)2

Dysocjacja elektrolityczna ndash aktywność jonoacutew

bull Mocne elektrolity są dobrymi przewodnikami prądubull Przepływ prądu związany jest z przepływem masy (jonoacutew)bull Elektrolity nazywane są przewodnikami elektryczności drugiego rodzajubull Przewodnictwo maleje ze wzrostem stężenia Wtedy α lt 100 i dochodzi

do oddziaływań elektrostatycznych między jonami roacuteżnoimiennymi

Aktywność jonoacutew - wyraża bdquoefektywnerdquo stężenie jonu np w przewodzeniu prądu

a = f middot C f ndash wspoacutełczynnik aktywnościC ndash stężenie roztworua ndash wyznaczane jest doświadczalnie na podstawie przewodnictwa

(a lt α f lt1) f=1 ndash dla roztworoacutew o nieskończenie wielkim rozcieńczeniu

Co to jest siła jonowa roztworu

Stała dysocjacji elektrolitycznej

Reakcja dysocjacji w roztworach słabych elektrolitoacutew jest odwracalna i ustala siędynamiczna roacutewnowaga między cząsteczkami niezdysocjowanymi i jonami

np HNO2 harr H+ + NO2- lub Mg(OH)2 harr Mg2+ + 2OH -

Stosunek iloczynu stężeń jonoacutew do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych(nawet wtedy gdy roacutewnanie wyrażamy w ujęciu Broumlnsteda) nazywamy stałąroacutewnowagi reakcji dysocjacji Kd lub kroacutetko ndash stałą dysocjacji

bull stała dysocjacji jest miarą mocy słabych elektrolitoacutew bull stała Kd jest charakterystyczna dla danego elektrolitubull nie zależy od stężenia elektrolitu (nie wyznacza się dla mocnych elektrolitoacutew)bull jej wartość rośnie ze wzrostem temperatury

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej

Oczywiście dla reakcji

Stała roacutewnowagi wynosi

gdzie a b c d ndash wspoacutełczynniki stechiometryczne reakcjia [X] ndash stężenie molowe reagenta

Na następnym przeźroczu przykład obliczeń ze stała roacutewnowagi reakcji

Prawo działania mas i stała roacutewnowagi chemicznej odnoszą się do wszystkich reakcji odwracalnych np reakcji dysocjacji jonowej soli kwasoacutew i zasad reakcji powstawania związkoacutew kompleksowych i in

Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej

ZadanieZbadaj wpływ zmiany stężenia jednego ze substratoacutew na stan roacutewnowagi (ilośćproduktu) dla reakcji syntezy tlenku azotu(II)

Wniosek Wzrost stężenia jednego z substratoacutew (np tańszego) powoduje przesunięcie roacutewnowagi w kierunku syntezy produktu (z lewa na prawo) ndash tym samym zwiększenie wydajność reakcji

Roztwory

Roztworem nazywamy jednorodny układ złożony z rozpuszczalnika i fazy rozpuszczonej(układ dyspersyjny złożony z fazy dyspersyjnej (rozpuszczalnika) i fazy zdyspergowanej(substancji rozpuszczonej))

bull Roztwory wodne i niewodne (woda aceton etanol)bull Roztwory elektrolitoacutew i nieelektrolitoacutew

Roztwory wodne

Roztwory wodnebullroztwory elektrolitoacutew ndash substancja rozpuszczona w postaci jonoacutewbullroztwory nieelektrolitoacutew ndash substancja rozpuszczona to cząsteczki elektrycznie

obojętne (związki organiczne tlenki i wodorki nie reagujące z wodą)

Proces rozpuszczaniaEtap I - proces endotermiczny (-CI)

- pokonanie sił spoacutejności między cząsteczkami substancji rozpuszczanej- pokonanie sił spoacutejności między cząsteczkami rozpuszczalnika

Etap II - proces egzotermiczny (+CII)- solwatacja ndash przyłączanie polarnych cząsteczek rozpuszczalnika do jonoacutew lub

cząsteczek substancji rozpuszczonej- hydratacja ndash solwatacja w roztworach wodnych

Roztwory wodne

Roztwory wodne

Rozpuszczanie ndash jest procesem odwracalnym można odzyskać rozpuszczonąsubstancję przez odparowanie rozpuszczalnikaRozpuszczalność ciał stałych na ogoacuteł wzrasta z temperaturą rozpuszczalność gazoacutewndash maleje z temperaturą

Roztwarzanie - przejście substancji stałej do roztworu w wyniku reakcji chemicznejzwykle nie jest procesem odwracalnym np Na+H2O=NaOH+frac12 H2

Rozpuszczalność ndash masa substancji rozpuszczonej (wyrażona w gramach)rozpuszczona w 100 g rozpuszczalnika (Tp=const) potrzebna do utworzeniaroztworu nasyconego

Roztwoacuter nasycony ndash roztwoacuter zawierający maksymalną ilość substancjirozpuszczonej (dla T i p = const) - stan roacutewnowagi dynamicznej między szybkościąrozpuszczania i szybkością wydzielania się substancji rozpuszczonej

Roztwoacuter przesycony ndash roztwoacuter zawierający nadmiar substancji rozpuszczonej ktoacuteranie krystalizuje z powodu braku zarodkoacutew krystalizacji (roacutewnowaga pozorna)

Roztwory wodne - rozpuszczalność

Krzywa a ndash rozpuszczalność krzywa b ndash maksymalne przesycenie roacutewnowaga pozorna ndash między a i b OA ndash ochładzanie roztworu nienasyconego A ndash stan nasycenia AB ndashprzesycenie (zamiast AC) B ndash maksymalne przesycenie

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g] [kg]mr ndash masa roztworu [g] [kg]mrozp ndash masa rozpuszczalnika [g] [kg]

Vs ndash obj subst rozpuszczonej [cm3][dcm3]Vr ndash obj roztworu [cm3] [dcm3]Vrozp ndash obj rozpuszczalnika [cm3] [dcm3]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]Vr ndash obj roztworu [dcm3]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej

[gmol]

Stężenie roztworu ndash stosunek ilości substancji rozpuszczonej do ilościrozpuszczalnika lub roztworu

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]mr ndash masa rozpuszczalnika [kg]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej [gmol]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]nG ndash liczba gramoroacutewnoważnikoacutew subst

rozpuszczonej [wal]Vr ndash objętość roztworu [dcm3]Gs ndash gramoroacutewnoważnik subst rozpuszczonej

[gwal]

XA ndash względna zawartość substancji AXB ndash względna zawartość substancji BnA ndash liczba moli substancji AnB ndash liczba moli substancji B

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

Roztwory wodne

Własnościzjawiska związane z roztworami

1 Prężność par nad roztworem2 Temperatura wrzenia i krzepnięcia3 Dyfuzja w roztworach4 Osmoza5 Dysocjacja elektrolityczna6 Aktywność jonoacutew7 Stała dysocjacji elektrolitycznej8 Hydroliza9 Rozpuszczalność

Właściwości koligatywne

Dysocjacja elektrolityczna

Dysocjacja elektrolityczna ndash proces rozpadu substancji na jony pod wpływemrozpuszczalnikaElektrolity ndash substancje ktoacutere podczas rozpuszczania rozpadają się na jony Wwodzie najlepiej dysocjują substancje o wiązaniach jonowych i kowalencyjnychspolaryzowanych

związki kowalencyjne związki jonowe

httpwwwvmcorgpl

Dysocjacja elektrolityczna - stopień dysocjacji

W roztworze panuje roacutewnowagamiędzy cząsteczkami niezdysoc-jowanymi i jonami

Stopień dysocjacji ndash stosunek liczby cząsteczek N (moli cząsteczek n) rozpadającychsię na jony do ogoacutelnej liczby cząsteczek (moli cząsteczek) wprowadzonych doroztworu

Stopień dysocjacji α zależy odbullrodzaju elektrolitubullstężenia roztworu (α wzrasta z rozcieńcze-niem roztworu)

bulltemperatury (wzrasta ze wzrostem)bullobecności innych substancji w roztworze

SoacutelKwasZasada

Dysocjacja elektrolityczna ndash moc elektrolitoacutew

Elektrolity mocne (α asymp 100)bull część kwasoacutew nieorganicznych np HCl HBr HI H2SO4 HNO3 HClO4bull wodorotlenki litowcoacutew i berylowcoacutew (z wyjątkiem Be(OH)2 i Mg(OH)2)bull prawie wszystkie rozpuszczalne sole (wyjątek niektoacutere sole rtęci

kadmu i cynku)

Elektrolity słabe (α = kilka)bull część kwasoacutew nieorganicznych np H2S HCN H2CO3 H2SO3 H3BO3bull część wodorotlenkoacutew nieorganicznych np NH4OH większość

wodorotlenkoacutew metali II- i III- wartościowychbull większość kwasoacutew organicznych np CH3COOH HCOOH

Elektrolity średniej mocybull H3PO4 H3AsO4 Mg(OH)2

Dysocjacja elektrolityczna ndash aktywność jonoacutew

bull Mocne elektrolity są dobrymi przewodnikami prądubull Przepływ prądu związany jest z przepływem masy (jonoacutew)bull Elektrolity nazywane są przewodnikami elektryczności drugiego rodzajubull Przewodnictwo maleje ze wzrostem stężenia Wtedy α lt 100 i dochodzi

do oddziaływań elektrostatycznych między jonami roacuteżnoimiennymi

Aktywność jonoacutew - wyraża bdquoefektywnerdquo stężenie jonu np w przewodzeniu prądu

a = f middot C f ndash wspoacutełczynnik aktywnościC ndash stężenie roztworua ndash wyznaczane jest doświadczalnie na podstawie przewodnictwa

(a lt α f lt1) f=1 ndash dla roztworoacutew o nieskończenie wielkim rozcieńczeniu

Co to jest siła jonowa roztworu

Stała dysocjacji elektrolitycznej

Reakcja dysocjacji w roztworach słabych elektrolitoacutew jest odwracalna i ustala siędynamiczna roacutewnowaga między cząsteczkami niezdysocjowanymi i jonami

np HNO2 harr H+ + NO2- lub Mg(OH)2 harr Mg2+ + 2OH -

Stosunek iloczynu stężeń jonoacutew do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych(nawet wtedy gdy roacutewnanie wyrażamy w ujęciu Broumlnsteda) nazywamy stałąroacutewnowagi reakcji dysocjacji Kd lub kroacutetko ndash stałą dysocjacji

bull stała dysocjacji jest miarą mocy słabych elektrolitoacutew bull stała Kd jest charakterystyczna dla danego elektrolitubull nie zależy od stężenia elektrolitu (nie wyznacza się dla mocnych elektrolitoacutew)bull jej wartość rośnie ze wzrostem temperatury

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Stan i stała roacutewnowagi reakcji chemicznej

ZadanieZbadaj wpływ zmiany stężenia jednego ze substratoacutew na stan roacutewnowagi (ilośćproduktu) dla reakcji syntezy tlenku azotu(II)

Wniosek Wzrost stężenia jednego z substratoacutew (np tańszego) powoduje przesunięcie roacutewnowagi w kierunku syntezy produktu (z lewa na prawo) ndash tym samym zwiększenie wydajność reakcji

Roztwory

Roztworem nazywamy jednorodny układ złożony z rozpuszczalnika i fazy rozpuszczonej(układ dyspersyjny złożony z fazy dyspersyjnej (rozpuszczalnika) i fazy zdyspergowanej(substancji rozpuszczonej))

bull Roztwory wodne i niewodne (woda aceton etanol)bull Roztwory elektrolitoacutew i nieelektrolitoacutew

Roztwory wodne

Roztwory wodnebullroztwory elektrolitoacutew ndash substancja rozpuszczona w postaci jonoacutewbullroztwory nieelektrolitoacutew ndash substancja rozpuszczona to cząsteczki elektrycznie

obojętne (związki organiczne tlenki i wodorki nie reagujące z wodą)

Proces rozpuszczaniaEtap I - proces endotermiczny (-CI)

- pokonanie sił spoacutejności między cząsteczkami substancji rozpuszczanej- pokonanie sił spoacutejności między cząsteczkami rozpuszczalnika

Etap II - proces egzotermiczny (+CII)- solwatacja ndash przyłączanie polarnych cząsteczek rozpuszczalnika do jonoacutew lub

cząsteczek substancji rozpuszczonej- hydratacja ndash solwatacja w roztworach wodnych

Roztwory wodne

Roztwory wodne

Rozpuszczanie ndash jest procesem odwracalnym można odzyskać rozpuszczonąsubstancję przez odparowanie rozpuszczalnikaRozpuszczalność ciał stałych na ogoacuteł wzrasta z temperaturą rozpuszczalność gazoacutewndash maleje z temperaturą

Roztwarzanie - przejście substancji stałej do roztworu w wyniku reakcji chemicznejzwykle nie jest procesem odwracalnym np Na+H2O=NaOH+frac12 H2

Rozpuszczalność ndash masa substancji rozpuszczonej (wyrażona w gramach)rozpuszczona w 100 g rozpuszczalnika (Tp=const) potrzebna do utworzeniaroztworu nasyconego

Roztwoacuter nasycony ndash roztwoacuter zawierający maksymalną ilość substancjirozpuszczonej (dla T i p = const) - stan roacutewnowagi dynamicznej między szybkościąrozpuszczania i szybkością wydzielania się substancji rozpuszczonej

Roztwoacuter przesycony ndash roztwoacuter zawierający nadmiar substancji rozpuszczonej ktoacuteranie krystalizuje z powodu braku zarodkoacutew krystalizacji (roacutewnowaga pozorna)

Roztwory wodne - rozpuszczalność

Krzywa a ndash rozpuszczalność krzywa b ndash maksymalne przesycenie roacutewnowaga pozorna ndash między a i b OA ndash ochładzanie roztworu nienasyconego A ndash stan nasycenia AB ndashprzesycenie (zamiast AC) B ndash maksymalne przesycenie

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g] [kg]mr ndash masa roztworu [g] [kg]mrozp ndash masa rozpuszczalnika [g] [kg]

Vs ndash obj subst rozpuszczonej [cm3][dcm3]Vr ndash obj roztworu [cm3] [dcm3]Vrozp ndash obj rozpuszczalnika [cm3] [dcm3]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]Vr ndash obj roztworu [dcm3]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej

[gmol]

Stężenie roztworu ndash stosunek ilości substancji rozpuszczonej do ilościrozpuszczalnika lub roztworu

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]mr ndash masa rozpuszczalnika [kg]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej [gmol]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]nG ndash liczba gramoroacutewnoważnikoacutew subst

rozpuszczonej [wal]Vr ndash objętość roztworu [dcm3]Gs ndash gramoroacutewnoważnik subst rozpuszczonej

[gwal]

XA ndash względna zawartość substancji AXB ndash względna zawartość substancji BnA ndash liczba moli substancji AnB ndash liczba moli substancji B

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

Roztwory wodne

Własnościzjawiska związane z roztworami

1 Prężność par nad roztworem2 Temperatura wrzenia i krzepnięcia3 Dyfuzja w roztworach4 Osmoza5 Dysocjacja elektrolityczna6 Aktywność jonoacutew7 Stała dysocjacji elektrolitycznej8 Hydroliza9 Rozpuszczalność

Właściwości koligatywne

Dysocjacja elektrolityczna

Dysocjacja elektrolityczna ndash proces rozpadu substancji na jony pod wpływemrozpuszczalnikaElektrolity ndash substancje ktoacutere podczas rozpuszczania rozpadają się na jony Wwodzie najlepiej dysocjują substancje o wiązaniach jonowych i kowalencyjnychspolaryzowanych

związki kowalencyjne związki jonowe

httpwwwvmcorgpl

Dysocjacja elektrolityczna - stopień dysocjacji

W roztworze panuje roacutewnowagamiędzy cząsteczkami niezdysoc-jowanymi i jonami

Stopień dysocjacji ndash stosunek liczby cząsteczek N (moli cząsteczek n) rozpadającychsię na jony do ogoacutelnej liczby cząsteczek (moli cząsteczek) wprowadzonych doroztworu

Stopień dysocjacji α zależy odbullrodzaju elektrolitubullstężenia roztworu (α wzrasta z rozcieńcze-niem roztworu)

bulltemperatury (wzrasta ze wzrostem)bullobecności innych substancji w roztworze

SoacutelKwasZasada

Dysocjacja elektrolityczna ndash moc elektrolitoacutew

Elektrolity mocne (α asymp 100)bull część kwasoacutew nieorganicznych np HCl HBr HI H2SO4 HNO3 HClO4bull wodorotlenki litowcoacutew i berylowcoacutew (z wyjątkiem Be(OH)2 i Mg(OH)2)bull prawie wszystkie rozpuszczalne sole (wyjątek niektoacutere sole rtęci

kadmu i cynku)

Elektrolity słabe (α = kilka)bull część kwasoacutew nieorganicznych np H2S HCN H2CO3 H2SO3 H3BO3bull część wodorotlenkoacutew nieorganicznych np NH4OH większość

wodorotlenkoacutew metali II- i III- wartościowychbull większość kwasoacutew organicznych np CH3COOH HCOOH

Elektrolity średniej mocybull H3PO4 H3AsO4 Mg(OH)2

Dysocjacja elektrolityczna ndash aktywność jonoacutew

bull Mocne elektrolity są dobrymi przewodnikami prądubull Przepływ prądu związany jest z przepływem masy (jonoacutew)bull Elektrolity nazywane są przewodnikami elektryczności drugiego rodzajubull Przewodnictwo maleje ze wzrostem stężenia Wtedy α lt 100 i dochodzi

do oddziaływań elektrostatycznych między jonami roacuteżnoimiennymi

Aktywność jonoacutew - wyraża bdquoefektywnerdquo stężenie jonu np w przewodzeniu prądu

a = f middot C f ndash wspoacutełczynnik aktywnościC ndash stężenie roztworua ndash wyznaczane jest doświadczalnie na podstawie przewodnictwa

(a lt α f lt1) f=1 ndash dla roztworoacutew o nieskończenie wielkim rozcieńczeniu

Co to jest siła jonowa roztworu

Stała dysocjacji elektrolitycznej

Reakcja dysocjacji w roztworach słabych elektrolitoacutew jest odwracalna i ustala siędynamiczna roacutewnowaga między cząsteczkami niezdysocjowanymi i jonami

np HNO2 harr H+ + NO2- lub Mg(OH)2 harr Mg2+ + 2OH -

Stosunek iloczynu stężeń jonoacutew do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych(nawet wtedy gdy roacutewnanie wyrażamy w ujęciu Broumlnsteda) nazywamy stałąroacutewnowagi reakcji dysocjacji Kd lub kroacutetko ndash stałą dysocjacji

bull stała dysocjacji jest miarą mocy słabych elektrolitoacutew bull stała Kd jest charakterystyczna dla danego elektrolitubull nie zależy od stężenia elektrolitu (nie wyznacza się dla mocnych elektrolitoacutew)bull jej wartość rośnie ze wzrostem temperatury

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Roztwory

Roztworem nazywamy jednorodny układ złożony z rozpuszczalnika i fazy rozpuszczonej(układ dyspersyjny złożony z fazy dyspersyjnej (rozpuszczalnika) i fazy zdyspergowanej(substancji rozpuszczonej))

bull Roztwory wodne i niewodne (woda aceton etanol)bull Roztwory elektrolitoacutew i nieelektrolitoacutew

Roztwory wodne

Roztwory wodnebullroztwory elektrolitoacutew ndash substancja rozpuszczona w postaci jonoacutewbullroztwory nieelektrolitoacutew ndash substancja rozpuszczona to cząsteczki elektrycznie

obojętne (związki organiczne tlenki i wodorki nie reagujące z wodą)

Proces rozpuszczaniaEtap I - proces endotermiczny (-CI)

- pokonanie sił spoacutejności między cząsteczkami substancji rozpuszczanej- pokonanie sił spoacutejności między cząsteczkami rozpuszczalnika

Etap II - proces egzotermiczny (+CII)- solwatacja ndash przyłączanie polarnych cząsteczek rozpuszczalnika do jonoacutew lub

cząsteczek substancji rozpuszczonej- hydratacja ndash solwatacja w roztworach wodnych

Roztwory wodne

Roztwory wodne

Rozpuszczanie ndash jest procesem odwracalnym można odzyskać rozpuszczonąsubstancję przez odparowanie rozpuszczalnikaRozpuszczalność ciał stałych na ogoacuteł wzrasta z temperaturą rozpuszczalność gazoacutewndash maleje z temperaturą

Roztwarzanie - przejście substancji stałej do roztworu w wyniku reakcji chemicznejzwykle nie jest procesem odwracalnym np Na+H2O=NaOH+frac12 H2

Rozpuszczalność ndash masa substancji rozpuszczonej (wyrażona w gramach)rozpuszczona w 100 g rozpuszczalnika (Tp=const) potrzebna do utworzeniaroztworu nasyconego

Roztwoacuter nasycony ndash roztwoacuter zawierający maksymalną ilość substancjirozpuszczonej (dla T i p = const) - stan roacutewnowagi dynamicznej między szybkościąrozpuszczania i szybkością wydzielania się substancji rozpuszczonej

Roztwoacuter przesycony ndash roztwoacuter zawierający nadmiar substancji rozpuszczonej ktoacuteranie krystalizuje z powodu braku zarodkoacutew krystalizacji (roacutewnowaga pozorna)

Roztwory wodne - rozpuszczalność

Krzywa a ndash rozpuszczalność krzywa b ndash maksymalne przesycenie roacutewnowaga pozorna ndash między a i b OA ndash ochładzanie roztworu nienasyconego A ndash stan nasycenia AB ndashprzesycenie (zamiast AC) B ndash maksymalne przesycenie

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g] [kg]mr ndash masa roztworu [g] [kg]mrozp ndash masa rozpuszczalnika [g] [kg]

Vs ndash obj subst rozpuszczonej [cm3][dcm3]Vr ndash obj roztworu [cm3] [dcm3]Vrozp ndash obj rozpuszczalnika [cm3] [dcm3]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]Vr ndash obj roztworu [dcm3]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej

[gmol]

Stężenie roztworu ndash stosunek ilości substancji rozpuszczonej do ilościrozpuszczalnika lub roztworu

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]mr ndash masa rozpuszczalnika [kg]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej [gmol]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]nG ndash liczba gramoroacutewnoważnikoacutew subst

rozpuszczonej [wal]Vr ndash objętość roztworu [dcm3]Gs ndash gramoroacutewnoważnik subst rozpuszczonej

[gwal]

XA ndash względna zawartość substancji AXB ndash względna zawartość substancji BnA ndash liczba moli substancji AnB ndash liczba moli substancji B

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

Roztwory wodne

Własnościzjawiska związane z roztworami

1 Prężność par nad roztworem2 Temperatura wrzenia i krzepnięcia3 Dyfuzja w roztworach4 Osmoza5 Dysocjacja elektrolityczna6 Aktywność jonoacutew7 Stała dysocjacji elektrolitycznej8 Hydroliza9 Rozpuszczalność

Właściwości koligatywne

Dysocjacja elektrolityczna

Dysocjacja elektrolityczna ndash proces rozpadu substancji na jony pod wpływemrozpuszczalnikaElektrolity ndash substancje ktoacutere podczas rozpuszczania rozpadają się na jony Wwodzie najlepiej dysocjują substancje o wiązaniach jonowych i kowalencyjnychspolaryzowanych

związki kowalencyjne związki jonowe

httpwwwvmcorgpl

Dysocjacja elektrolityczna - stopień dysocjacji

W roztworze panuje roacutewnowagamiędzy cząsteczkami niezdysoc-jowanymi i jonami

Stopień dysocjacji ndash stosunek liczby cząsteczek N (moli cząsteczek n) rozpadającychsię na jony do ogoacutelnej liczby cząsteczek (moli cząsteczek) wprowadzonych doroztworu

Stopień dysocjacji α zależy odbullrodzaju elektrolitubullstężenia roztworu (α wzrasta z rozcieńcze-niem roztworu)

bulltemperatury (wzrasta ze wzrostem)bullobecności innych substancji w roztworze

SoacutelKwasZasada

Dysocjacja elektrolityczna ndash moc elektrolitoacutew

Elektrolity mocne (α asymp 100)bull część kwasoacutew nieorganicznych np HCl HBr HI H2SO4 HNO3 HClO4bull wodorotlenki litowcoacutew i berylowcoacutew (z wyjątkiem Be(OH)2 i Mg(OH)2)bull prawie wszystkie rozpuszczalne sole (wyjątek niektoacutere sole rtęci

kadmu i cynku)

Elektrolity słabe (α = kilka)bull część kwasoacutew nieorganicznych np H2S HCN H2CO3 H2SO3 H3BO3bull część wodorotlenkoacutew nieorganicznych np NH4OH większość

wodorotlenkoacutew metali II- i III- wartościowychbull większość kwasoacutew organicznych np CH3COOH HCOOH

Elektrolity średniej mocybull H3PO4 H3AsO4 Mg(OH)2

Dysocjacja elektrolityczna ndash aktywność jonoacutew

bull Mocne elektrolity są dobrymi przewodnikami prądubull Przepływ prądu związany jest z przepływem masy (jonoacutew)bull Elektrolity nazywane są przewodnikami elektryczności drugiego rodzajubull Przewodnictwo maleje ze wzrostem stężenia Wtedy α lt 100 i dochodzi

do oddziaływań elektrostatycznych między jonami roacuteżnoimiennymi

Aktywność jonoacutew - wyraża bdquoefektywnerdquo stężenie jonu np w przewodzeniu prądu

a = f middot C f ndash wspoacutełczynnik aktywnościC ndash stężenie roztworua ndash wyznaczane jest doświadczalnie na podstawie przewodnictwa

(a lt α f lt1) f=1 ndash dla roztworoacutew o nieskończenie wielkim rozcieńczeniu

Co to jest siła jonowa roztworu

Stała dysocjacji elektrolitycznej

Reakcja dysocjacji w roztworach słabych elektrolitoacutew jest odwracalna i ustala siędynamiczna roacutewnowaga między cząsteczkami niezdysocjowanymi i jonami

np HNO2 harr H+ + NO2- lub Mg(OH)2 harr Mg2+ + 2OH -

Stosunek iloczynu stężeń jonoacutew do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych(nawet wtedy gdy roacutewnanie wyrażamy w ujęciu Broumlnsteda) nazywamy stałąroacutewnowagi reakcji dysocjacji Kd lub kroacutetko ndash stałą dysocjacji

bull stała dysocjacji jest miarą mocy słabych elektrolitoacutew bull stała Kd jest charakterystyczna dla danego elektrolitubull nie zależy od stężenia elektrolitu (nie wyznacza się dla mocnych elektrolitoacutew)bull jej wartość rośnie ze wzrostem temperatury

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Roztwory wodne

Roztwory wodnebullroztwory elektrolitoacutew ndash substancja rozpuszczona w postaci jonoacutewbullroztwory nieelektrolitoacutew ndash substancja rozpuszczona to cząsteczki elektrycznie

obojętne (związki organiczne tlenki i wodorki nie reagujące z wodą)

Proces rozpuszczaniaEtap I - proces endotermiczny (-CI)

- pokonanie sił spoacutejności między cząsteczkami substancji rozpuszczanej- pokonanie sił spoacutejności między cząsteczkami rozpuszczalnika

Etap II - proces egzotermiczny (+CII)- solwatacja ndash przyłączanie polarnych cząsteczek rozpuszczalnika do jonoacutew lub

cząsteczek substancji rozpuszczonej- hydratacja ndash solwatacja w roztworach wodnych

Roztwory wodne

Roztwory wodne

Rozpuszczanie ndash jest procesem odwracalnym można odzyskać rozpuszczonąsubstancję przez odparowanie rozpuszczalnikaRozpuszczalność ciał stałych na ogoacuteł wzrasta z temperaturą rozpuszczalność gazoacutewndash maleje z temperaturą

Roztwarzanie - przejście substancji stałej do roztworu w wyniku reakcji chemicznejzwykle nie jest procesem odwracalnym np Na+H2O=NaOH+frac12 H2

Rozpuszczalność ndash masa substancji rozpuszczonej (wyrażona w gramach)rozpuszczona w 100 g rozpuszczalnika (Tp=const) potrzebna do utworzeniaroztworu nasyconego

Roztwoacuter nasycony ndash roztwoacuter zawierający maksymalną ilość substancjirozpuszczonej (dla T i p = const) - stan roacutewnowagi dynamicznej między szybkościąrozpuszczania i szybkością wydzielania się substancji rozpuszczonej

Roztwoacuter przesycony ndash roztwoacuter zawierający nadmiar substancji rozpuszczonej ktoacuteranie krystalizuje z powodu braku zarodkoacutew krystalizacji (roacutewnowaga pozorna)

Roztwory wodne - rozpuszczalność

Krzywa a ndash rozpuszczalność krzywa b ndash maksymalne przesycenie roacutewnowaga pozorna ndash między a i b OA ndash ochładzanie roztworu nienasyconego A ndash stan nasycenia AB ndashprzesycenie (zamiast AC) B ndash maksymalne przesycenie

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g] [kg]mr ndash masa roztworu [g] [kg]mrozp ndash masa rozpuszczalnika [g] [kg]

Vs ndash obj subst rozpuszczonej [cm3][dcm3]Vr ndash obj roztworu [cm3] [dcm3]Vrozp ndash obj rozpuszczalnika [cm3] [dcm3]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]Vr ndash obj roztworu [dcm3]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej

[gmol]

Stężenie roztworu ndash stosunek ilości substancji rozpuszczonej do ilościrozpuszczalnika lub roztworu

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]mr ndash masa rozpuszczalnika [kg]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej [gmol]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]nG ndash liczba gramoroacutewnoważnikoacutew subst

rozpuszczonej [wal]Vr ndash objętość roztworu [dcm3]Gs ndash gramoroacutewnoważnik subst rozpuszczonej

[gwal]

XA ndash względna zawartość substancji AXB ndash względna zawartość substancji BnA ndash liczba moli substancji AnB ndash liczba moli substancji B

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

Roztwory wodne

Własnościzjawiska związane z roztworami

1 Prężność par nad roztworem2 Temperatura wrzenia i krzepnięcia3 Dyfuzja w roztworach4 Osmoza5 Dysocjacja elektrolityczna6 Aktywność jonoacutew7 Stała dysocjacji elektrolitycznej8 Hydroliza9 Rozpuszczalność

Właściwości koligatywne

Dysocjacja elektrolityczna

Dysocjacja elektrolityczna ndash proces rozpadu substancji na jony pod wpływemrozpuszczalnikaElektrolity ndash substancje ktoacutere podczas rozpuszczania rozpadają się na jony Wwodzie najlepiej dysocjują substancje o wiązaniach jonowych i kowalencyjnychspolaryzowanych

związki kowalencyjne związki jonowe

httpwwwvmcorgpl

Dysocjacja elektrolityczna - stopień dysocjacji

W roztworze panuje roacutewnowagamiędzy cząsteczkami niezdysoc-jowanymi i jonami

Stopień dysocjacji ndash stosunek liczby cząsteczek N (moli cząsteczek n) rozpadającychsię na jony do ogoacutelnej liczby cząsteczek (moli cząsteczek) wprowadzonych doroztworu

Stopień dysocjacji α zależy odbullrodzaju elektrolitubullstężenia roztworu (α wzrasta z rozcieńcze-niem roztworu)

bulltemperatury (wzrasta ze wzrostem)bullobecności innych substancji w roztworze

SoacutelKwasZasada

Dysocjacja elektrolityczna ndash moc elektrolitoacutew

Elektrolity mocne (α asymp 100)bull część kwasoacutew nieorganicznych np HCl HBr HI H2SO4 HNO3 HClO4bull wodorotlenki litowcoacutew i berylowcoacutew (z wyjątkiem Be(OH)2 i Mg(OH)2)bull prawie wszystkie rozpuszczalne sole (wyjątek niektoacutere sole rtęci

kadmu i cynku)

Elektrolity słabe (α = kilka)bull część kwasoacutew nieorganicznych np H2S HCN H2CO3 H2SO3 H3BO3bull część wodorotlenkoacutew nieorganicznych np NH4OH większość

wodorotlenkoacutew metali II- i III- wartościowychbull większość kwasoacutew organicznych np CH3COOH HCOOH

Elektrolity średniej mocybull H3PO4 H3AsO4 Mg(OH)2

Dysocjacja elektrolityczna ndash aktywność jonoacutew

bull Mocne elektrolity są dobrymi przewodnikami prądubull Przepływ prądu związany jest z przepływem masy (jonoacutew)bull Elektrolity nazywane są przewodnikami elektryczności drugiego rodzajubull Przewodnictwo maleje ze wzrostem stężenia Wtedy α lt 100 i dochodzi

do oddziaływań elektrostatycznych między jonami roacuteżnoimiennymi

Aktywność jonoacutew - wyraża bdquoefektywnerdquo stężenie jonu np w przewodzeniu prądu

a = f middot C f ndash wspoacutełczynnik aktywnościC ndash stężenie roztworua ndash wyznaczane jest doświadczalnie na podstawie przewodnictwa

(a lt α f lt1) f=1 ndash dla roztworoacutew o nieskończenie wielkim rozcieńczeniu

Co to jest siła jonowa roztworu

Stała dysocjacji elektrolitycznej

Reakcja dysocjacji w roztworach słabych elektrolitoacutew jest odwracalna i ustala siędynamiczna roacutewnowaga między cząsteczkami niezdysocjowanymi i jonami

np HNO2 harr H+ + NO2- lub Mg(OH)2 harr Mg2+ + 2OH -

Stosunek iloczynu stężeń jonoacutew do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych(nawet wtedy gdy roacutewnanie wyrażamy w ujęciu Broumlnsteda) nazywamy stałąroacutewnowagi reakcji dysocjacji Kd lub kroacutetko ndash stałą dysocjacji

bull stała dysocjacji jest miarą mocy słabych elektrolitoacutew bull stała Kd jest charakterystyczna dla danego elektrolitubull nie zależy od stężenia elektrolitu (nie wyznacza się dla mocnych elektrolitoacutew)bull jej wartość rośnie ze wzrostem temperatury

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Roztwory wodne

Roztwory wodne

Rozpuszczanie ndash jest procesem odwracalnym można odzyskać rozpuszczonąsubstancję przez odparowanie rozpuszczalnikaRozpuszczalność ciał stałych na ogoacuteł wzrasta z temperaturą rozpuszczalność gazoacutewndash maleje z temperaturą

Roztwarzanie - przejście substancji stałej do roztworu w wyniku reakcji chemicznejzwykle nie jest procesem odwracalnym np Na+H2O=NaOH+frac12 H2

Rozpuszczalność ndash masa substancji rozpuszczonej (wyrażona w gramach)rozpuszczona w 100 g rozpuszczalnika (Tp=const) potrzebna do utworzeniaroztworu nasyconego

Roztwoacuter nasycony ndash roztwoacuter zawierający maksymalną ilość substancjirozpuszczonej (dla T i p = const) - stan roacutewnowagi dynamicznej między szybkościąrozpuszczania i szybkością wydzielania się substancji rozpuszczonej

Roztwoacuter przesycony ndash roztwoacuter zawierający nadmiar substancji rozpuszczonej ktoacuteranie krystalizuje z powodu braku zarodkoacutew krystalizacji (roacutewnowaga pozorna)

Roztwory wodne - rozpuszczalność

Krzywa a ndash rozpuszczalność krzywa b ndash maksymalne przesycenie roacutewnowaga pozorna ndash między a i b OA ndash ochładzanie roztworu nienasyconego A ndash stan nasycenia AB ndashprzesycenie (zamiast AC) B ndash maksymalne przesycenie

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g] [kg]mr ndash masa roztworu [g] [kg]mrozp ndash masa rozpuszczalnika [g] [kg]

Vs ndash obj subst rozpuszczonej [cm3][dcm3]Vr ndash obj roztworu [cm3] [dcm3]Vrozp ndash obj rozpuszczalnika [cm3] [dcm3]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]Vr ndash obj roztworu [dcm3]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej

[gmol]

Stężenie roztworu ndash stosunek ilości substancji rozpuszczonej do ilościrozpuszczalnika lub roztworu

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]mr ndash masa rozpuszczalnika [kg]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej [gmol]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]nG ndash liczba gramoroacutewnoważnikoacutew subst

rozpuszczonej [wal]Vr ndash objętość roztworu [dcm3]Gs ndash gramoroacutewnoważnik subst rozpuszczonej

[gwal]

XA ndash względna zawartość substancji AXB ndash względna zawartość substancji BnA ndash liczba moli substancji AnB ndash liczba moli substancji B

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

Roztwory wodne

Własnościzjawiska związane z roztworami

1 Prężność par nad roztworem2 Temperatura wrzenia i krzepnięcia3 Dyfuzja w roztworach4 Osmoza5 Dysocjacja elektrolityczna6 Aktywność jonoacutew7 Stała dysocjacji elektrolitycznej8 Hydroliza9 Rozpuszczalność

Właściwości koligatywne

Dysocjacja elektrolityczna

Dysocjacja elektrolityczna ndash proces rozpadu substancji na jony pod wpływemrozpuszczalnikaElektrolity ndash substancje ktoacutere podczas rozpuszczania rozpadają się na jony Wwodzie najlepiej dysocjują substancje o wiązaniach jonowych i kowalencyjnychspolaryzowanych

związki kowalencyjne związki jonowe

httpwwwvmcorgpl

Dysocjacja elektrolityczna - stopień dysocjacji

W roztworze panuje roacutewnowagamiędzy cząsteczkami niezdysoc-jowanymi i jonami

Stopień dysocjacji ndash stosunek liczby cząsteczek N (moli cząsteczek n) rozpadającychsię na jony do ogoacutelnej liczby cząsteczek (moli cząsteczek) wprowadzonych doroztworu

Stopień dysocjacji α zależy odbullrodzaju elektrolitubullstężenia roztworu (α wzrasta z rozcieńcze-niem roztworu)

bulltemperatury (wzrasta ze wzrostem)bullobecności innych substancji w roztworze

SoacutelKwasZasada

Dysocjacja elektrolityczna ndash moc elektrolitoacutew

Elektrolity mocne (α asymp 100)bull część kwasoacutew nieorganicznych np HCl HBr HI H2SO4 HNO3 HClO4bull wodorotlenki litowcoacutew i berylowcoacutew (z wyjątkiem Be(OH)2 i Mg(OH)2)bull prawie wszystkie rozpuszczalne sole (wyjątek niektoacutere sole rtęci

kadmu i cynku)

Elektrolity słabe (α = kilka)bull część kwasoacutew nieorganicznych np H2S HCN H2CO3 H2SO3 H3BO3bull część wodorotlenkoacutew nieorganicznych np NH4OH większość

wodorotlenkoacutew metali II- i III- wartościowychbull większość kwasoacutew organicznych np CH3COOH HCOOH

Elektrolity średniej mocybull H3PO4 H3AsO4 Mg(OH)2

Dysocjacja elektrolityczna ndash aktywność jonoacutew

bull Mocne elektrolity są dobrymi przewodnikami prądubull Przepływ prądu związany jest z przepływem masy (jonoacutew)bull Elektrolity nazywane są przewodnikami elektryczności drugiego rodzajubull Przewodnictwo maleje ze wzrostem stężenia Wtedy α lt 100 i dochodzi

do oddziaływań elektrostatycznych między jonami roacuteżnoimiennymi

Aktywność jonoacutew - wyraża bdquoefektywnerdquo stężenie jonu np w przewodzeniu prądu

a = f middot C f ndash wspoacutełczynnik aktywnościC ndash stężenie roztworua ndash wyznaczane jest doświadczalnie na podstawie przewodnictwa

(a lt α f lt1) f=1 ndash dla roztworoacutew o nieskończenie wielkim rozcieńczeniu

Co to jest siła jonowa roztworu

Stała dysocjacji elektrolitycznej

Reakcja dysocjacji w roztworach słabych elektrolitoacutew jest odwracalna i ustala siędynamiczna roacutewnowaga między cząsteczkami niezdysocjowanymi i jonami

np HNO2 harr H+ + NO2- lub Mg(OH)2 harr Mg2+ + 2OH -

Stosunek iloczynu stężeń jonoacutew do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych(nawet wtedy gdy roacutewnanie wyrażamy w ujęciu Broumlnsteda) nazywamy stałąroacutewnowagi reakcji dysocjacji Kd lub kroacutetko ndash stałą dysocjacji

bull stała dysocjacji jest miarą mocy słabych elektrolitoacutew bull stała Kd jest charakterystyczna dla danego elektrolitubull nie zależy od stężenia elektrolitu (nie wyznacza się dla mocnych elektrolitoacutew)bull jej wartość rośnie ze wzrostem temperatury

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Roztwory wodne

Rozpuszczanie ndash jest procesem odwracalnym można odzyskać rozpuszczonąsubstancję przez odparowanie rozpuszczalnikaRozpuszczalność ciał stałych na ogoacuteł wzrasta z temperaturą rozpuszczalność gazoacutewndash maleje z temperaturą

Roztwarzanie - przejście substancji stałej do roztworu w wyniku reakcji chemicznejzwykle nie jest procesem odwracalnym np Na+H2O=NaOH+frac12 H2

Rozpuszczalność ndash masa substancji rozpuszczonej (wyrażona w gramach)rozpuszczona w 100 g rozpuszczalnika (Tp=const) potrzebna do utworzeniaroztworu nasyconego

Roztwoacuter nasycony ndash roztwoacuter zawierający maksymalną ilość substancjirozpuszczonej (dla T i p = const) - stan roacutewnowagi dynamicznej między szybkościąrozpuszczania i szybkością wydzielania się substancji rozpuszczonej

Roztwoacuter przesycony ndash roztwoacuter zawierający nadmiar substancji rozpuszczonej ktoacuteranie krystalizuje z powodu braku zarodkoacutew krystalizacji (roacutewnowaga pozorna)

Roztwory wodne - rozpuszczalność

Krzywa a ndash rozpuszczalność krzywa b ndash maksymalne przesycenie roacutewnowaga pozorna ndash między a i b OA ndash ochładzanie roztworu nienasyconego A ndash stan nasycenia AB ndashprzesycenie (zamiast AC) B ndash maksymalne przesycenie

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g] [kg]mr ndash masa roztworu [g] [kg]mrozp ndash masa rozpuszczalnika [g] [kg]

Vs ndash obj subst rozpuszczonej [cm3][dcm3]Vr ndash obj roztworu [cm3] [dcm3]Vrozp ndash obj rozpuszczalnika [cm3] [dcm3]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]Vr ndash obj roztworu [dcm3]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej

[gmol]

Stężenie roztworu ndash stosunek ilości substancji rozpuszczonej do ilościrozpuszczalnika lub roztworu

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]mr ndash masa rozpuszczalnika [kg]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej [gmol]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]nG ndash liczba gramoroacutewnoważnikoacutew subst

rozpuszczonej [wal]Vr ndash objętość roztworu [dcm3]Gs ndash gramoroacutewnoważnik subst rozpuszczonej

[gwal]

XA ndash względna zawartość substancji AXB ndash względna zawartość substancji BnA ndash liczba moli substancji AnB ndash liczba moli substancji B

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

Roztwory wodne

Własnościzjawiska związane z roztworami

1 Prężność par nad roztworem2 Temperatura wrzenia i krzepnięcia3 Dyfuzja w roztworach4 Osmoza5 Dysocjacja elektrolityczna6 Aktywność jonoacutew7 Stała dysocjacji elektrolitycznej8 Hydroliza9 Rozpuszczalność

Właściwości koligatywne

Dysocjacja elektrolityczna

Dysocjacja elektrolityczna ndash proces rozpadu substancji na jony pod wpływemrozpuszczalnikaElektrolity ndash substancje ktoacutere podczas rozpuszczania rozpadają się na jony Wwodzie najlepiej dysocjują substancje o wiązaniach jonowych i kowalencyjnychspolaryzowanych

związki kowalencyjne związki jonowe

httpwwwvmcorgpl

Dysocjacja elektrolityczna - stopień dysocjacji

W roztworze panuje roacutewnowagamiędzy cząsteczkami niezdysoc-jowanymi i jonami

Stopień dysocjacji ndash stosunek liczby cząsteczek N (moli cząsteczek n) rozpadającychsię na jony do ogoacutelnej liczby cząsteczek (moli cząsteczek) wprowadzonych doroztworu

Stopień dysocjacji α zależy odbullrodzaju elektrolitubullstężenia roztworu (α wzrasta z rozcieńcze-niem roztworu)

bulltemperatury (wzrasta ze wzrostem)bullobecności innych substancji w roztworze

SoacutelKwasZasada

Dysocjacja elektrolityczna ndash moc elektrolitoacutew

Elektrolity mocne (α asymp 100)bull część kwasoacutew nieorganicznych np HCl HBr HI H2SO4 HNO3 HClO4bull wodorotlenki litowcoacutew i berylowcoacutew (z wyjątkiem Be(OH)2 i Mg(OH)2)bull prawie wszystkie rozpuszczalne sole (wyjątek niektoacutere sole rtęci

kadmu i cynku)

Elektrolity słabe (α = kilka)bull część kwasoacutew nieorganicznych np H2S HCN H2CO3 H2SO3 H3BO3bull część wodorotlenkoacutew nieorganicznych np NH4OH większość

wodorotlenkoacutew metali II- i III- wartościowychbull większość kwasoacutew organicznych np CH3COOH HCOOH

Elektrolity średniej mocybull H3PO4 H3AsO4 Mg(OH)2

Dysocjacja elektrolityczna ndash aktywność jonoacutew

bull Mocne elektrolity są dobrymi przewodnikami prądubull Przepływ prądu związany jest z przepływem masy (jonoacutew)bull Elektrolity nazywane są przewodnikami elektryczności drugiego rodzajubull Przewodnictwo maleje ze wzrostem stężenia Wtedy α lt 100 i dochodzi

do oddziaływań elektrostatycznych między jonami roacuteżnoimiennymi

Aktywność jonoacutew - wyraża bdquoefektywnerdquo stężenie jonu np w przewodzeniu prądu

a = f middot C f ndash wspoacutełczynnik aktywnościC ndash stężenie roztworua ndash wyznaczane jest doświadczalnie na podstawie przewodnictwa

(a lt α f lt1) f=1 ndash dla roztworoacutew o nieskończenie wielkim rozcieńczeniu

Co to jest siła jonowa roztworu

Stała dysocjacji elektrolitycznej

Reakcja dysocjacji w roztworach słabych elektrolitoacutew jest odwracalna i ustala siędynamiczna roacutewnowaga między cząsteczkami niezdysocjowanymi i jonami

np HNO2 harr H+ + NO2- lub Mg(OH)2 harr Mg2+ + 2OH -

Stosunek iloczynu stężeń jonoacutew do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych(nawet wtedy gdy roacutewnanie wyrażamy w ujęciu Broumlnsteda) nazywamy stałąroacutewnowagi reakcji dysocjacji Kd lub kroacutetko ndash stałą dysocjacji

bull stała dysocjacji jest miarą mocy słabych elektrolitoacutew bull stała Kd jest charakterystyczna dla danego elektrolitubull nie zależy od stężenia elektrolitu (nie wyznacza się dla mocnych elektrolitoacutew)bull jej wartość rośnie ze wzrostem temperatury

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Roztwory wodne - rozpuszczalność

Krzywa a ndash rozpuszczalność krzywa b ndash maksymalne przesycenie roacutewnowaga pozorna ndash między a i b OA ndash ochładzanie roztworu nienasyconego A ndash stan nasycenia AB ndashprzesycenie (zamiast AC) B ndash maksymalne przesycenie

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g] [kg]mr ndash masa roztworu [g] [kg]mrozp ndash masa rozpuszczalnika [g] [kg]

Vs ndash obj subst rozpuszczonej [cm3][dcm3]Vr ndash obj roztworu [cm3] [dcm3]Vrozp ndash obj rozpuszczalnika [cm3] [dcm3]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]Vr ndash obj roztworu [dcm3]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej

[gmol]

Stężenie roztworu ndash stosunek ilości substancji rozpuszczonej do ilościrozpuszczalnika lub roztworu

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]mr ndash masa rozpuszczalnika [kg]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej [gmol]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]nG ndash liczba gramoroacutewnoważnikoacutew subst

rozpuszczonej [wal]Vr ndash objętość roztworu [dcm3]Gs ndash gramoroacutewnoważnik subst rozpuszczonej

[gwal]

XA ndash względna zawartość substancji AXB ndash względna zawartość substancji BnA ndash liczba moli substancji AnB ndash liczba moli substancji B

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

Roztwory wodne

Własnościzjawiska związane z roztworami

1 Prężność par nad roztworem2 Temperatura wrzenia i krzepnięcia3 Dyfuzja w roztworach4 Osmoza5 Dysocjacja elektrolityczna6 Aktywność jonoacutew7 Stała dysocjacji elektrolitycznej8 Hydroliza9 Rozpuszczalność

Właściwości koligatywne

Dysocjacja elektrolityczna

Dysocjacja elektrolityczna ndash proces rozpadu substancji na jony pod wpływemrozpuszczalnikaElektrolity ndash substancje ktoacutere podczas rozpuszczania rozpadają się na jony Wwodzie najlepiej dysocjują substancje o wiązaniach jonowych i kowalencyjnychspolaryzowanych

związki kowalencyjne związki jonowe

httpwwwvmcorgpl

Dysocjacja elektrolityczna - stopień dysocjacji

W roztworze panuje roacutewnowagamiędzy cząsteczkami niezdysoc-jowanymi i jonami

Stopień dysocjacji ndash stosunek liczby cząsteczek N (moli cząsteczek n) rozpadającychsię na jony do ogoacutelnej liczby cząsteczek (moli cząsteczek) wprowadzonych doroztworu

Stopień dysocjacji α zależy odbullrodzaju elektrolitubullstężenia roztworu (α wzrasta z rozcieńcze-niem roztworu)

bulltemperatury (wzrasta ze wzrostem)bullobecności innych substancji w roztworze

SoacutelKwasZasada

Dysocjacja elektrolityczna ndash moc elektrolitoacutew

Elektrolity mocne (α asymp 100)bull część kwasoacutew nieorganicznych np HCl HBr HI H2SO4 HNO3 HClO4bull wodorotlenki litowcoacutew i berylowcoacutew (z wyjątkiem Be(OH)2 i Mg(OH)2)bull prawie wszystkie rozpuszczalne sole (wyjątek niektoacutere sole rtęci

kadmu i cynku)

Elektrolity słabe (α = kilka)bull część kwasoacutew nieorganicznych np H2S HCN H2CO3 H2SO3 H3BO3bull część wodorotlenkoacutew nieorganicznych np NH4OH większość

wodorotlenkoacutew metali II- i III- wartościowychbull większość kwasoacutew organicznych np CH3COOH HCOOH

Elektrolity średniej mocybull H3PO4 H3AsO4 Mg(OH)2

Dysocjacja elektrolityczna ndash aktywność jonoacutew

bull Mocne elektrolity są dobrymi przewodnikami prądubull Przepływ prądu związany jest z przepływem masy (jonoacutew)bull Elektrolity nazywane są przewodnikami elektryczności drugiego rodzajubull Przewodnictwo maleje ze wzrostem stężenia Wtedy α lt 100 i dochodzi

do oddziaływań elektrostatycznych między jonami roacuteżnoimiennymi

Aktywność jonoacutew - wyraża bdquoefektywnerdquo stężenie jonu np w przewodzeniu prądu

a = f middot C f ndash wspoacutełczynnik aktywnościC ndash stężenie roztworua ndash wyznaczane jest doświadczalnie na podstawie przewodnictwa

(a lt α f lt1) f=1 ndash dla roztworoacutew o nieskończenie wielkim rozcieńczeniu

Co to jest siła jonowa roztworu

Stała dysocjacji elektrolitycznej

Reakcja dysocjacji w roztworach słabych elektrolitoacutew jest odwracalna i ustala siędynamiczna roacutewnowaga między cząsteczkami niezdysocjowanymi i jonami

np HNO2 harr H+ + NO2- lub Mg(OH)2 harr Mg2+ + 2OH -

Stosunek iloczynu stężeń jonoacutew do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych(nawet wtedy gdy roacutewnanie wyrażamy w ujęciu Broumlnsteda) nazywamy stałąroacutewnowagi reakcji dysocjacji Kd lub kroacutetko ndash stałą dysocjacji

bull stała dysocjacji jest miarą mocy słabych elektrolitoacutew bull stała Kd jest charakterystyczna dla danego elektrolitubull nie zależy od stężenia elektrolitu (nie wyznacza się dla mocnych elektrolitoacutew)bull jej wartość rośnie ze wzrostem temperatury

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g] [kg]mr ndash masa roztworu [g] [kg]mrozp ndash masa rozpuszczalnika [g] [kg]

Vs ndash obj subst rozpuszczonej [cm3][dcm3]Vr ndash obj roztworu [cm3] [dcm3]Vrozp ndash obj rozpuszczalnika [cm3] [dcm3]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]Vr ndash obj roztworu [dcm3]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej

[gmol]

Stężenie roztworu ndash stosunek ilości substancji rozpuszczonej do ilościrozpuszczalnika lub roztworu

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]mr ndash masa rozpuszczalnika [kg]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej [gmol]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]nG ndash liczba gramoroacutewnoważnikoacutew subst

rozpuszczonej [wal]Vr ndash objętość roztworu [dcm3]Gs ndash gramoroacutewnoważnik subst rozpuszczonej

[gwal]

XA ndash względna zawartość substancji AXB ndash względna zawartość substancji BnA ndash liczba moli substancji AnB ndash liczba moli substancji B

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

Roztwory wodne

Własnościzjawiska związane z roztworami

1 Prężność par nad roztworem2 Temperatura wrzenia i krzepnięcia3 Dyfuzja w roztworach4 Osmoza5 Dysocjacja elektrolityczna6 Aktywność jonoacutew7 Stała dysocjacji elektrolitycznej8 Hydroliza9 Rozpuszczalność

Właściwości koligatywne

Dysocjacja elektrolityczna

Dysocjacja elektrolityczna ndash proces rozpadu substancji na jony pod wpływemrozpuszczalnikaElektrolity ndash substancje ktoacutere podczas rozpuszczania rozpadają się na jony Wwodzie najlepiej dysocjują substancje o wiązaniach jonowych i kowalencyjnychspolaryzowanych

związki kowalencyjne związki jonowe

httpwwwvmcorgpl

Dysocjacja elektrolityczna - stopień dysocjacji

W roztworze panuje roacutewnowagamiędzy cząsteczkami niezdysoc-jowanymi i jonami

Stopień dysocjacji ndash stosunek liczby cząsteczek N (moli cząsteczek n) rozpadającychsię na jony do ogoacutelnej liczby cząsteczek (moli cząsteczek) wprowadzonych doroztworu

Stopień dysocjacji α zależy odbullrodzaju elektrolitubullstężenia roztworu (α wzrasta z rozcieńcze-niem roztworu)

bulltemperatury (wzrasta ze wzrostem)bullobecności innych substancji w roztworze

SoacutelKwasZasada

Dysocjacja elektrolityczna ndash moc elektrolitoacutew

Elektrolity mocne (α asymp 100)bull część kwasoacutew nieorganicznych np HCl HBr HI H2SO4 HNO3 HClO4bull wodorotlenki litowcoacutew i berylowcoacutew (z wyjątkiem Be(OH)2 i Mg(OH)2)bull prawie wszystkie rozpuszczalne sole (wyjątek niektoacutere sole rtęci

kadmu i cynku)

Elektrolity słabe (α = kilka)bull część kwasoacutew nieorganicznych np H2S HCN H2CO3 H2SO3 H3BO3bull część wodorotlenkoacutew nieorganicznych np NH4OH większość

wodorotlenkoacutew metali II- i III- wartościowychbull większość kwasoacutew organicznych np CH3COOH HCOOH

Elektrolity średniej mocybull H3PO4 H3AsO4 Mg(OH)2

Dysocjacja elektrolityczna ndash aktywność jonoacutew

bull Mocne elektrolity są dobrymi przewodnikami prądubull Przepływ prądu związany jest z przepływem masy (jonoacutew)bull Elektrolity nazywane są przewodnikami elektryczności drugiego rodzajubull Przewodnictwo maleje ze wzrostem stężenia Wtedy α lt 100 i dochodzi

do oddziaływań elektrostatycznych między jonami roacuteżnoimiennymi

Aktywność jonoacutew - wyraża bdquoefektywnerdquo stężenie jonu np w przewodzeniu prądu

a = f middot C f ndash wspoacutełczynnik aktywnościC ndash stężenie roztworua ndash wyznaczane jest doświadczalnie na podstawie przewodnictwa

(a lt α f lt1) f=1 ndash dla roztworoacutew o nieskończenie wielkim rozcieńczeniu

Co to jest siła jonowa roztworu

Stała dysocjacji elektrolitycznej

Reakcja dysocjacji w roztworach słabych elektrolitoacutew jest odwracalna i ustala siędynamiczna roacutewnowaga między cząsteczkami niezdysocjowanymi i jonami

np HNO2 harr H+ + NO2- lub Mg(OH)2 harr Mg2+ + 2OH -

Stosunek iloczynu stężeń jonoacutew do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych(nawet wtedy gdy roacutewnanie wyrażamy w ujęciu Broumlnsteda) nazywamy stałąroacutewnowagi reakcji dysocjacji Kd lub kroacutetko ndash stałą dysocjacji

bull stała dysocjacji jest miarą mocy słabych elektrolitoacutew bull stała Kd jest charakterystyczna dla danego elektrolitubull nie zależy od stężenia elektrolitu (nie wyznacza się dla mocnych elektrolitoacutew)bull jej wartość rośnie ze wzrostem temperatury

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]ns ndash liczba moli subst rozpuszczonej [mol]mr ndash masa rozpuszczalnika [kg]Ms ndash masa molowa subst rozpuszczonej [gmol]

ms ndash masa subst rozpuszczonej [g]nG ndash liczba gramoroacutewnoważnikoacutew subst

rozpuszczonej [wal]Vr ndash objętość roztworu [dcm3]Gs ndash gramoroacutewnoważnik subst rozpuszczonej

[gwal]

XA ndash względna zawartość substancji AXB ndash względna zawartość substancji BnA ndash liczba moli substancji AnB ndash liczba moli substancji B

Roztwory wodne - stężenie roztworoacutew

Roztwory wodne

Własnościzjawiska związane z roztworami

1 Prężność par nad roztworem2 Temperatura wrzenia i krzepnięcia3 Dyfuzja w roztworach4 Osmoza5 Dysocjacja elektrolityczna6 Aktywność jonoacutew7 Stała dysocjacji elektrolitycznej8 Hydroliza9 Rozpuszczalność

Właściwości koligatywne

Dysocjacja elektrolityczna

Dysocjacja elektrolityczna ndash proces rozpadu substancji na jony pod wpływemrozpuszczalnikaElektrolity ndash substancje ktoacutere podczas rozpuszczania rozpadają się na jony Wwodzie najlepiej dysocjują substancje o wiązaniach jonowych i kowalencyjnychspolaryzowanych

związki kowalencyjne związki jonowe

httpwwwvmcorgpl

Dysocjacja elektrolityczna - stopień dysocjacji

W roztworze panuje roacutewnowagamiędzy cząsteczkami niezdysoc-jowanymi i jonami

Stopień dysocjacji ndash stosunek liczby cząsteczek N (moli cząsteczek n) rozpadającychsię na jony do ogoacutelnej liczby cząsteczek (moli cząsteczek) wprowadzonych doroztworu

Stopień dysocjacji α zależy odbullrodzaju elektrolitubullstężenia roztworu (α wzrasta z rozcieńcze-niem roztworu)

bulltemperatury (wzrasta ze wzrostem)bullobecności innych substancji w roztworze

SoacutelKwasZasada

Dysocjacja elektrolityczna ndash moc elektrolitoacutew

Elektrolity mocne (α asymp 100)bull część kwasoacutew nieorganicznych np HCl HBr HI H2SO4 HNO3 HClO4bull wodorotlenki litowcoacutew i berylowcoacutew (z wyjątkiem Be(OH)2 i Mg(OH)2)bull prawie wszystkie rozpuszczalne sole (wyjątek niektoacutere sole rtęci

kadmu i cynku)

Elektrolity słabe (α = kilka)bull część kwasoacutew nieorganicznych np H2S HCN H2CO3 H2SO3 H3BO3bull część wodorotlenkoacutew nieorganicznych np NH4OH większość

wodorotlenkoacutew metali II- i III- wartościowychbull większość kwasoacutew organicznych np CH3COOH HCOOH

Elektrolity średniej mocybull H3PO4 H3AsO4 Mg(OH)2

Dysocjacja elektrolityczna ndash aktywność jonoacutew

bull Mocne elektrolity są dobrymi przewodnikami prądubull Przepływ prądu związany jest z przepływem masy (jonoacutew)bull Elektrolity nazywane są przewodnikami elektryczności drugiego rodzajubull Przewodnictwo maleje ze wzrostem stężenia Wtedy α lt 100 i dochodzi

do oddziaływań elektrostatycznych między jonami roacuteżnoimiennymi

Aktywność jonoacutew - wyraża bdquoefektywnerdquo stężenie jonu np w przewodzeniu prądu

a = f middot C f ndash wspoacutełczynnik aktywnościC ndash stężenie roztworua ndash wyznaczane jest doświadczalnie na podstawie przewodnictwa

(a lt α f lt1) f=1 ndash dla roztworoacutew o nieskończenie wielkim rozcieńczeniu

Co to jest siła jonowa roztworu

Stała dysocjacji elektrolitycznej

Reakcja dysocjacji w roztworach słabych elektrolitoacutew jest odwracalna i ustala siędynamiczna roacutewnowaga między cząsteczkami niezdysocjowanymi i jonami

np HNO2 harr H+ + NO2- lub Mg(OH)2 harr Mg2+ + 2OH -

Stosunek iloczynu stężeń jonoacutew do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych(nawet wtedy gdy roacutewnanie wyrażamy w ujęciu Broumlnsteda) nazywamy stałąroacutewnowagi reakcji dysocjacji Kd lub kroacutetko ndash stałą dysocjacji

bull stała dysocjacji jest miarą mocy słabych elektrolitoacutew bull stała Kd jest charakterystyczna dla danego elektrolitubull nie zależy od stężenia elektrolitu (nie wyznacza się dla mocnych elektrolitoacutew)bull jej wartość rośnie ze wzrostem temperatury

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Roztwory wodne

Własnościzjawiska związane z roztworami

1 Prężność par nad roztworem2 Temperatura wrzenia i krzepnięcia3 Dyfuzja w roztworach4 Osmoza5 Dysocjacja elektrolityczna6 Aktywność jonoacutew7 Stała dysocjacji elektrolitycznej8 Hydroliza9 Rozpuszczalność

Właściwości koligatywne

Dysocjacja elektrolityczna

Dysocjacja elektrolityczna ndash proces rozpadu substancji na jony pod wpływemrozpuszczalnikaElektrolity ndash substancje ktoacutere podczas rozpuszczania rozpadają się na jony Wwodzie najlepiej dysocjują substancje o wiązaniach jonowych i kowalencyjnychspolaryzowanych

związki kowalencyjne związki jonowe

httpwwwvmcorgpl

Dysocjacja elektrolityczna - stopień dysocjacji

W roztworze panuje roacutewnowagamiędzy cząsteczkami niezdysoc-jowanymi i jonami

Stopień dysocjacji ndash stosunek liczby cząsteczek N (moli cząsteczek n) rozpadającychsię na jony do ogoacutelnej liczby cząsteczek (moli cząsteczek) wprowadzonych doroztworu

Stopień dysocjacji α zależy odbullrodzaju elektrolitubullstężenia roztworu (α wzrasta z rozcieńcze-niem roztworu)

bulltemperatury (wzrasta ze wzrostem)bullobecności innych substancji w roztworze

SoacutelKwasZasada

Dysocjacja elektrolityczna ndash moc elektrolitoacutew

Elektrolity mocne (α asymp 100)bull część kwasoacutew nieorganicznych np HCl HBr HI H2SO4 HNO3 HClO4bull wodorotlenki litowcoacutew i berylowcoacutew (z wyjątkiem Be(OH)2 i Mg(OH)2)bull prawie wszystkie rozpuszczalne sole (wyjątek niektoacutere sole rtęci

kadmu i cynku)

Elektrolity słabe (α = kilka)bull część kwasoacutew nieorganicznych np H2S HCN H2CO3 H2SO3 H3BO3bull część wodorotlenkoacutew nieorganicznych np NH4OH większość

wodorotlenkoacutew metali II- i III- wartościowychbull większość kwasoacutew organicznych np CH3COOH HCOOH

Elektrolity średniej mocybull H3PO4 H3AsO4 Mg(OH)2

Dysocjacja elektrolityczna ndash aktywność jonoacutew

bull Mocne elektrolity są dobrymi przewodnikami prądubull Przepływ prądu związany jest z przepływem masy (jonoacutew)bull Elektrolity nazywane są przewodnikami elektryczności drugiego rodzajubull Przewodnictwo maleje ze wzrostem stężenia Wtedy α lt 100 i dochodzi

do oddziaływań elektrostatycznych między jonami roacuteżnoimiennymi

Aktywność jonoacutew - wyraża bdquoefektywnerdquo stężenie jonu np w przewodzeniu prądu

a = f middot C f ndash wspoacutełczynnik aktywnościC ndash stężenie roztworua ndash wyznaczane jest doświadczalnie na podstawie przewodnictwa

(a lt α f lt1) f=1 ndash dla roztworoacutew o nieskończenie wielkim rozcieńczeniu

Co to jest siła jonowa roztworu

Stała dysocjacji elektrolitycznej

Reakcja dysocjacji w roztworach słabych elektrolitoacutew jest odwracalna i ustala siędynamiczna roacutewnowaga między cząsteczkami niezdysocjowanymi i jonami

np HNO2 harr H+ + NO2- lub Mg(OH)2 harr Mg2+ + 2OH -

Stosunek iloczynu stężeń jonoacutew do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych(nawet wtedy gdy roacutewnanie wyrażamy w ujęciu Broumlnsteda) nazywamy stałąroacutewnowagi reakcji dysocjacji Kd lub kroacutetko ndash stałą dysocjacji

bull stała dysocjacji jest miarą mocy słabych elektrolitoacutew bull stała Kd jest charakterystyczna dla danego elektrolitubull nie zależy od stężenia elektrolitu (nie wyznacza się dla mocnych elektrolitoacutew)bull jej wartość rośnie ze wzrostem temperatury

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Dysocjacja elektrolityczna

Dysocjacja elektrolityczna ndash proces rozpadu substancji na jony pod wpływemrozpuszczalnikaElektrolity ndash substancje ktoacutere podczas rozpuszczania rozpadają się na jony Wwodzie najlepiej dysocjują substancje o wiązaniach jonowych i kowalencyjnychspolaryzowanych

związki kowalencyjne związki jonowe

httpwwwvmcorgpl

Dysocjacja elektrolityczna - stopień dysocjacji

W roztworze panuje roacutewnowagamiędzy cząsteczkami niezdysoc-jowanymi i jonami

Stopień dysocjacji ndash stosunek liczby cząsteczek N (moli cząsteczek n) rozpadającychsię na jony do ogoacutelnej liczby cząsteczek (moli cząsteczek) wprowadzonych doroztworu

Stopień dysocjacji α zależy odbullrodzaju elektrolitubullstężenia roztworu (α wzrasta z rozcieńcze-niem roztworu)

bulltemperatury (wzrasta ze wzrostem)bullobecności innych substancji w roztworze

SoacutelKwasZasada

Dysocjacja elektrolityczna ndash moc elektrolitoacutew

Elektrolity mocne (α asymp 100)bull część kwasoacutew nieorganicznych np HCl HBr HI H2SO4 HNO3 HClO4bull wodorotlenki litowcoacutew i berylowcoacutew (z wyjątkiem Be(OH)2 i Mg(OH)2)bull prawie wszystkie rozpuszczalne sole (wyjątek niektoacutere sole rtęci

kadmu i cynku)

Elektrolity słabe (α = kilka)bull część kwasoacutew nieorganicznych np H2S HCN H2CO3 H2SO3 H3BO3bull część wodorotlenkoacutew nieorganicznych np NH4OH większość

wodorotlenkoacutew metali II- i III- wartościowychbull większość kwasoacutew organicznych np CH3COOH HCOOH

Elektrolity średniej mocybull H3PO4 H3AsO4 Mg(OH)2

Dysocjacja elektrolityczna ndash aktywność jonoacutew

bull Mocne elektrolity są dobrymi przewodnikami prądubull Przepływ prądu związany jest z przepływem masy (jonoacutew)bull Elektrolity nazywane są przewodnikami elektryczności drugiego rodzajubull Przewodnictwo maleje ze wzrostem stężenia Wtedy α lt 100 i dochodzi

do oddziaływań elektrostatycznych między jonami roacuteżnoimiennymi

Aktywność jonoacutew - wyraża bdquoefektywnerdquo stężenie jonu np w przewodzeniu prądu

a = f middot C f ndash wspoacutełczynnik aktywnościC ndash stężenie roztworua ndash wyznaczane jest doświadczalnie na podstawie przewodnictwa

(a lt α f lt1) f=1 ndash dla roztworoacutew o nieskończenie wielkim rozcieńczeniu

Co to jest siła jonowa roztworu

Stała dysocjacji elektrolitycznej

Reakcja dysocjacji w roztworach słabych elektrolitoacutew jest odwracalna i ustala siędynamiczna roacutewnowaga między cząsteczkami niezdysocjowanymi i jonami

np HNO2 harr H+ + NO2- lub Mg(OH)2 harr Mg2+ + 2OH -

Stosunek iloczynu stężeń jonoacutew do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych(nawet wtedy gdy roacutewnanie wyrażamy w ujęciu Broumlnsteda) nazywamy stałąroacutewnowagi reakcji dysocjacji Kd lub kroacutetko ndash stałą dysocjacji

bull stała dysocjacji jest miarą mocy słabych elektrolitoacutew bull stała Kd jest charakterystyczna dla danego elektrolitubull nie zależy od stężenia elektrolitu (nie wyznacza się dla mocnych elektrolitoacutew)bull jej wartość rośnie ze wzrostem temperatury

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

httpwwwvmcorgpl

Dysocjacja elektrolityczna - stopień dysocjacji

W roztworze panuje roacutewnowagamiędzy cząsteczkami niezdysoc-jowanymi i jonami

Stopień dysocjacji ndash stosunek liczby cząsteczek N (moli cząsteczek n) rozpadającychsię na jony do ogoacutelnej liczby cząsteczek (moli cząsteczek) wprowadzonych doroztworu

Stopień dysocjacji α zależy odbullrodzaju elektrolitubullstężenia roztworu (α wzrasta z rozcieńcze-niem roztworu)

bulltemperatury (wzrasta ze wzrostem)bullobecności innych substancji w roztworze

SoacutelKwasZasada

Dysocjacja elektrolityczna ndash moc elektrolitoacutew

Elektrolity mocne (α asymp 100)bull część kwasoacutew nieorganicznych np HCl HBr HI H2SO4 HNO3 HClO4bull wodorotlenki litowcoacutew i berylowcoacutew (z wyjątkiem Be(OH)2 i Mg(OH)2)bull prawie wszystkie rozpuszczalne sole (wyjątek niektoacutere sole rtęci

kadmu i cynku)

Elektrolity słabe (α = kilka)bull część kwasoacutew nieorganicznych np H2S HCN H2CO3 H2SO3 H3BO3bull część wodorotlenkoacutew nieorganicznych np NH4OH większość

wodorotlenkoacutew metali II- i III- wartościowychbull większość kwasoacutew organicznych np CH3COOH HCOOH

Elektrolity średniej mocybull H3PO4 H3AsO4 Mg(OH)2

Dysocjacja elektrolityczna ndash aktywność jonoacutew

bull Mocne elektrolity są dobrymi przewodnikami prądubull Przepływ prądu związany jest z przepływem masy (jonoacutew)bull Elektrolity nazywane są przewodnikami elektryczności drugiego rodzajubull Przewodnictwo maleje ze wzrostem stężenia Wtedy α lt 100 i dochodzi

do oddziaływań elektrostatycznych między jonami roacuteżnoimiennymi

Aktywność jonoacutew - wyraża bdquoefektywnerdquo stężenie jonu np w przewodzeniu prądu

a = f middot C f ndash wspoacutełczynnik aktywnościC ndash stężenie roztworua ndash wyznaczane jest doświadczalnie na podstawie przewodnictwa

(a lt α f lt1) f=1 ndash dla roztworoacutew o nieskończenie wielkim rozcieńczeniu

Co to jest siła jonowa roztworu

Stała dysocjacji elektrolitycznej

Reakcja dysocjacji w roztworach słabych elektrolitoacutew jest odwracalna i ustala siędynamiczna roacutewnowaga między cząsteczkami niezdysocjowanymi i jonami

np HNO2 harr H+ + NO2- lub Mg(OH)2 harr Mg2+ + 2OH -

Stosunek iloczynu stężeń jonoacutew do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych(nawet wtedy gdy roacutewnanie wyrażamy w ujęciu Broumlnsteda) nazywamy stałąroacutewnowagi reakcji dysocjacji Kd lub kroacutetko ndash stałą dysocjacji

bull stała dysocjacji jest miarą mocy słabych elektrolitoacutew bull stała Kd jest charakterystyczna dla danego elektrolitubull nie zależy od stężenia elektrolitu (nie wyznacza się dla mocnych elektrolitoacutew)bull jej wartość rośnie ze wzrostem temperatury

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Dysocjacja elektrolityczna - stopień dysocjacji

W roztworze panuje roacutewnowagamiędzy cząsteczkami niezdysoc-jowanymi i jonami

Stopień dysocjacji ndash stosunek liczby cząsteczek N (moli cząsteczek n) rozpadającychsię na jony do ogoacutelnej liczby cząsteczek (moli cząsteczek) wprowadzonych doroztworu

Stopień dysocjacji α zależy odbullrodzaju elektrolitubullstężenia roztworu (α wzrasta z rozcieńcze-niem roztworu)

bulltemperatury (wzrasta ze wzrostem)bullobecności innych substancji w roztworze

SoacutelKwasZasada

Dysocjacja elektrolityczna ndash moc elektrolitoacutew

Elektrolity mocne (α asymp 100)bull część kwasoacutew nieorganicznych np HCl HBr HI H2SO4 HNO3 HClO4bull wodorotlenki litowcoacutew i berylowcoacutew (z wyjątkiem Be(OH)2 i Mg(OH)2)bull prawie wszystkie rozpuszczalne sole (wyjątek niektoacutere sole rtęci

kadmu i cynku)

Elektrolity słabe (α = kilka)bull część kwasoacutew nieorganicznych np H2S HCN H2CO3 H2SO3 H3BO3bull część wodorotlenkoacutew nieorganicznych np NH4OH większość

wodorotlenkoacutew metali II- i III- wartościowychbull większość kwasoacutew organicznych np CH3COOH HCOOH

Elektrolity średniej mocybull H3PO4 H3AsO4 Mg(OH)2

Dysocjacja elektrolityczna ndash aktywność jonoacutew

bull Mocne elektrolity są dobrymi przewodnikami prądubull Przepływ prądu związany jest z przepływem masy (jonoacutew)bull Elektrolity nazywane są przewodnikami elektryczności drugiego rodzajubull Przewodnictwo maleje ze wzrostem stężenia Wtedy α lt 100 i dochodzi

do oddziaływań elektrostatycznych między jonami roacuteżnoimiennymi

Aktywność jonoacutew - wyraża bdquoefektywnerdquo stężenie jonu np w przewodzeniu prądu

a = f middot C f ndash wspoacutełczynnik aktywnościC ndash stężenie roztworua ndash wyznaczane jest doświadczalnie na podstawie przewodnictwa

(a lt α f lt1) f=1 ndash dla roztworoacutew o nieskończenie wielkim rozcieńczeniu

Co to jest siła jonowa roztworu

Stała dysocjacji elektrolitycznej

Reakcja dysocjacji w roztworach słabych elektrolitoacutew jest odwracalna i ustala siędynamiczna roacutewnowaga między cząsteczkami niezdysocjowanymi i jonami

np HNO2 harr H+ + NO2- lub Mg(OH)2 harr Mg2+ + 2OH -

Stosunek iloczynu stężeń jonoacutew do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych(nawet wtedy gdy roacutewnanie wyrażamy w ujęciu Broumlnsteda) nazywamy stałąroacutewnowagi reakcji dysocjacji Kd lub kroacutetko ndash stałą dysocjacji

bull stała dysocjacji jest miarą mocy słabych elektrolitoacutew bull stała Kd jest charakterystyczna dla danego elektrolitubull nie zależy od stężenia elektrolitu (nie wyznacza się dla mocnych elektrolitoacutew)bull jej wartość rośnie ze wzrostem temperatury

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Dysocjacja elektrolityczna ndash moc elektrolitoacutew

Elektrolity mocne (α asymp 100)bull część kwasoacutew nieorganicznych np HCl HBr HI H2SO4 HNO3 HClO4bull wodorotlenki litowcoacutew i berylowcoacutew (z wyjątkiem Be(OH)2 i Mg(OH)2)bull prawie wszystkie rozpuszczalne sole (wyjątek niektoacutere sole rtęci

kadmu i cynku)

Elektrolity słabe (α = kilka)bull część kwasoacutew nieorganicznych np H2S HCN H2CO3 H2SO3 H3BO3bull część wodorotlenkoacutew nieorganicznych np NH4OH większość

wodorotlenkoacutew metali II- i III- wartościowychbull większość kwasoacutew organicznych np CH3COOH HCOOH

Elektrolity średniej mocybull H3PO4 H3AsO4 Mg(OH)2

Dysocjacja elektrolityczna ndash aktywność jonoacutew

bull Mocne elektrolity są dobrymi przewodnikami prądubull Przepływ prądu związany jest z przepływem masy (jonoacutew)bull Elektrolity nazywane są przewodnikami elektryczności drugiego rodzajubull Przewodnictwo maleje ze wzrostem stężenia Wtedy α lt 100 i dochodzi

do oddziaływań elektrostatycznych między jonami roacuteżnoimiennymi

Aktywność jonoacutew - wyraża bdquoefektywnerdquo stężenie jonu np w przewodzeniu prądu

a = f middot C f ndash wspoacutełczynnik aktywnościC ndash stężenie roztworua ndash wyznaczane jest doświadczalnie na podstawie przewodnictwa

(a lt α f lt1) f=1 ndash dla roztworoacutew o nieskończenie wielkim rozcieńczeniu

Co to jest siła jonowa roztworu

Stała dysocjacji elektrolitycznej

Reakcja dysocjacji w roztworach słabych elektrolitoacutew jest odwracalna i ustala siędynamiczna roacutewnowaga między cząsteczkami niezdysocjowanymi i jonami

np HNO2 harr H+ + NO2- lub Mg(OH)2 harr Mg2+ + 2OH -

Stosunek iloczynu stężeń jonoacutew do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych(nawet wtedy gdy roacutewnanie wyrażamy w ujęciu Broumlnsteda) nazywamy stałąroacutewnowagi reakcji dysocjacji Kd lub kroacutetko ndash stałą dysocjacji

bull stała dysocjacji jest miarą mocy słabych elektrolitoacutew bull stała Kd jest charakterystyczna dla danego elektrolitubull nie zależy od stężenia elektrolitu (nie wyznacza się dla mocnych elektrolitoacutew)bull jej wartość rośnie ze wzrostem temperatury

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Dysocjacja elektrolityczna ndash aktywność jonoacutew

bull Mocne elektrolity są dobrymi przewodnikami prądubull Przepływ prądu związany jest z przepływem masy (jonoacutew)bull Elektrolity nazywane są przewodnikami elektryczności drugiego rodzajubull Przewodnictwo maleje ze wzrostem stężenia Wtedy α lt 100 i dochodzi

do oddziaływań elektrostatycznych między jonami roacuteżnoimiennymi

Aktywność jonoacutew - wyraża bdquoefektywnerdquo stężenie jonu np w przewodzeniu prądu

a = f middot C f ndash wspoacutełczynnik aktywnościC ndash stężenie roztworua ndash wyznaczane jest doświadczalnie na podstawie przewodnictwa

(a lt α f lt1) f=1 ndash dla roztworoacutew o nieskończenie wielkim rozcieńczeniu

Co to jest siła jonowa roztworu

Stała dysocjacji elektrolitycznej

Reakcja dysocjacji w roztworach słabych elektrolitoacutew jest odwracalna i ustala siędynamiczna roacutewnowaga między cząsteczkami niezdysocjowanymi i jonami

np HNO2 harr H+ + NO2- lub Mg(OH)2 harr Mg2+ + 2OH -

Stosunek iloczynu stężeń jonoacutew do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych(nawet wtedy gdy roacutewnanie wyrażamy w ujęciu Broumlnsteda) nazywamy stałąroacutewnowagi reakcji dysocjacji Kd lub kroacutetko ndash stałą dysocjacji

bull stała dysocjacji jest miarą mocy słabych elektrolitoacutew bull stała Kd jest charakterystyczna dla danego elektrolitubull nie zależy od stężenia elektrolitu (nie wyznacza się dla mocnych elektrolitoacutew)bull jej wartość rośnie ze wzrostem temperatury

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Stała dysocjacji elektrolitycznej

Reakcja dysocjacji w roztworach słabych elektrolitoacutew jest odwracalna i ustala siędynamiczna roacutewnowaga między cząsteczkami niezdysocjowanymi i jonami

np HNO2 harr H+ + NO2- lub Mg(OH)2 harr Mg2+ + 2OH -

Stosunek iloczynu stężeń jonoacutew do stężenia cząsteczek niezdysocjowanych(nawet wtedy gdy roacutewnanie wyrażamy w ujęciu Broumlnsteda) nazywamy stałąroacutewnowagi reakcji dysocjacji Kd lub kroacutetko ndash stałą dysocjacji

bull stała dysocjacji jest miarą mocy słabych elektrolitoacutew bull stała Kd jest charakterystyczna dla danego elektrolitubull nie zależy od stężenia elektrolitu (nie wyznacza się dla mocnych elektrolitoacutew)bull jej wartość rośnie ze wzrostem temperatury

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Stała dysocjacji elektrolitycznejDysocjacja wielostopniowa (np H2CO3 H3PO4 Fe(OH)2)

Etap I H2CO3 harr H+ + HCO3- K1 = 45middot10 -7

Etap II HCO3- harr H+ + CO3

2- K2 = 47middot10 -11

Dysocjacja w kolejnych etapach dysocjacji słabnie K1gtK2gtK3

Elektrolity słabe K lt 10-4

Elektrolity średniej mocy 10-4 lt K lt 10-2

Elektrolity mocne Kgt1 (nie określa się stałej dysocjacji)

H2SO3 K1 = 16 middot 10-2 K2 = 63 middot 10-8

H2SO4 K1 = ok 103 K2 = 12 middot 10-2

HF K = 63 middot 10-4

HNO3 K = 25H3PO4 K1 = 75 middot 10-3 K2 = 63 middot 10-8 K3 = 13 middot 10-12

Al(OH)3 K3 = 14 middot 10-9

AgOH K = 11 middot 10-4

NH3 (aq) K = 18 middot 10-5

Cu(OH)2 K2 = 13 middot 10-4

Fe(OH)2 K2 = 13 middot 10-4 Fe(OH)3 K2 = 18 middot 10-11 K3 = 14 middot 10-12

Mg(OH)2 K2 = 25 middot 10-3

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Zależność stopnia dysocjacji słabego elektrolituod stężenia roztworu - prawo rozcieńczeń Ostwalda

Dla słabych elektrolitoacutew dysocjujących na jeden jon dodatni i jeden ujemny

Wnioskibull stopień dysocjacji słabych elektrolitoacutew wzrasta wraz ze wzrostem rozcieńczenia roztworubull wszystkie roztwory o skrajnie małym rozcieńczeniu są zdysocjowane całkowiciebull im większa wartość stałej dysocjacji tym większa wartość stopnia dysocjacji i tym moc-

niejszy elektrolit

HCN H+ + CN-

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalnościIloczyn rozpuszczalności określa się dla roztworoacutew nasyconych pozostających wroacutewnowadze z nadmiarem substancji rozpuszczanej Dla substancji słaborozpuszczalnej dysocjującej na jony ustala się roacutewnowaga

Stała dysocjacji

stężeni substancji w fazie stałejPonieważ

Stałą dysocjacji można zastąpić wyrażeniem

Iloczyn rozpuszczalności ndash iloczyn stężeń jonoacutew trudno rozpuszczalnego elektrolitu w jego roztworze nasyconym Jest on miarą rozpuszczalności substancji w danej temperaturze

Iloczyn rozpuszczalności

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Skala pH

Małe stężenia podaje się

jako ujemny logarytm

pX = ndashlog[X]

pH = ndashlog[H+]

Jeżeli X = H+ to

Dzięki roacutewnowadze

H2O H+ + OHminus

nawet w roztworze

zasadowym

( np 01M NaOH)

są jony H+ o stężeniu

[H+] = 10minus14 10minus1= 10minus13

czyli pH=13

Kw= [H+]middot[OHminus]=10minus14

Wykład 12 ndash ELEKTROLITY KWASY ZASADY I SOLE

pH wybranych substancji naturalnych

10 M NaOH

01 M NaOH

Woda wapienna Ca(OH)2

Amoniak NH3middotH2O

Soda Na2CO3

Boraks

Woda morska

Mleko krew

Deszcz

Kawa banany

Pomidory

Sok cytrynowy

Ocet Coca-cola

Sok żołądkowy

10 M HCl

[H+] [OHminus]pH

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Pytania kontrolne

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Jak obliczyć pH

bull Dla mocnych kwasoacutew

HClO4 H+ + ClO4-

HNO3 H+ + NO3-

HI H+ + I-

pH= - log cKw

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

bull Dla słabych kwasoacutew

CH3COOH CH3COO- + H+

Wzoacuter wyprowadza się na podstawie roacutewnania na

stałą dysocjacji

Jak obliczyć pH

][

][

][

][][

2

3

3

Hc

HK

COOHCH

HCOOCHK

kw

a

a

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

bull Dalsze postępowanie zależy od mocy kwasu

bull Dla kwasoacutew słabych [H+]laquockw czyli ckwKagt400

Jak obliczyć pH

kwa

aa

kwa

kwa

kw

a

cpKpH

KpK

cKpH

cKH

c

HK

log2

1

2

1

log

log

][

][

2

2

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

bull Dla kwasoacutew średniej mocy

bull Stężenie jonoacutew H+ otrzyma się po rozwiązaniu roacutewnania kwadratowego (jeden z pierwiastkoacutew tego roacutewnania nie posiada sensu fizycznego)

Jak obliczyć pH

0][][

][

][

2

2

kwaa

kw

a

cKHKH

Hc

HK

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Przykłady obliczania pH roztworoacutew

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Jak zmierzyć pH

bull Wskaźniki ndash to słabe kwasyzasady ktoacutere przy

określonej wartości pH odszczepiająprzyłączają

jony wodorowe co powoduje zmianę ich

struktury a tym samym zmianę barwy

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Jak zmierzyć pH

bull Oranż metylowy

bull Fenoloftaleina

+OH-

+H+

Forma bezbarwna Forma malinowa

+H+

+OH-

Forma żoacutełta Forma czerwona

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Wskaźniki kwasowo - zasadowe

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Wskaźnik z soku z czerwonej kapusty

Dysocjacja wody pH roztworoacutew

Solwoliza ndash proces rozkładu następujący w roztworze pod wpływem rozpuszczalnika

Hydroliza ndash proces rozkładu następujący w roztworze pod wpływem rozpuszczalnika gdy rozpuszczalnikiem jest woda

Hydroliza soliSole ze względu na jonowy charakter wiązania w roztworach wodnych ulegają całkowitej dysocjacji Sole słabych kwasoacutew lub zasad ulegają następnie hydrolizie

Reakcje dysocjacji

Reakcje hydrolizy

Stałe reakcji hydrolizy

Hydroliza soli

Zależność pomiędzy stałą hydrolizy a stałą dysocjacji

Niech

Jeśli

To

dla soli słabego kwasu

dla soli słabej zasady

dla soli słabego kwasu i słabej zasady

Czyli

i

Hydroliza soli

Zależność pomiędzy stałą hydrolizy a stałą dysocjacji

dla soli słabego kwasu

dla soli słabej zasady

dla soli słabego kwasu i słabej zasady

pH soli hydrolizującej

Patrz np httpwwwkikamueduplfilesPDFhydroliza_solipdf

Roztwory buforowe

Roztwory buforoweBufor octanowy CH3COOH - słaby kwas

CH3COONa - soacutel tego kwasu i mocnej zasady

CH3COONa harr CH3COO- + Na+

protonobiorca

CH3COOH harr CH3COO- + H+

protonodawca

pH roztworu nie ulega zmianom

reaguje z dodawanym kwasem

reaguje z dodawaną zasadą

CH3COO- + H+ harr CH3COOH

CH3COOH + OH - harr CH3COO- + H2O

pH roztworu buforowego

Weźmy roztwoacuter słabego kwasu octowego z octanem sodu (bufor octanowy) Kwas octowy dysocjuje wg roacutewnania

stała dysocjacji

Ponieważ soacutel jest całkowicie zdysocjowana w roztworze jest nadmiar jonoacutewoctanowych co powoduje przesunięcie roacutewnowagi dysocjacji kwasu w lewo Wzwiązku z tym można przyjąć że stężenie jonoacutew octanowych w roztworze jestroacutewne stężeniu soli a stężenie niezdysocjowanego kwasu ndash stężeniu kwasu

Czyli zatem

pH roztworu buforowego

Analogicznie dla buforu zasadowego

Własności roztworu buforowego- pH nie zmienia się wraz z rozcieńczeniem- pH zmienia się nieznacznie pod wpływem niewielkiego dodatku kwasu lub zasady- zmieniając stosunek stężeń kwasuzasady i soli rożna regulować pH buforu

pH roztworu buforowego

Wpływ roztworu buforowego na zmianę pH

1 litr czystej wody (pH = 7) 1 litr roztworu buforowego (1M CH3COOH i 1M CH3COONa (pH = 47569)

dodajemy 1 ml kwasu solnego o stężeniu 1 moll czyli 0001 mola H3O+

więc stężenie jonoacutew hydroniowych 0001 mola H3O+ zareaguje z 0001 molawyniesie 10-3 a więc pH = 3 jonoacutew CH3COO- więc stężenie soli

zmaleje do 0999 moll a stężenie kwasuwzrośnie do 1001 moll stąd pH wyniesie47561 więc zmiana pH jest praktyczniedo zaniedbania

analogicznie sytuacja wyglądałaby przy dodaniu zasady

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

Solwoliza ndash proces rozkładu następujący w roztworze pod wpływem rozpuszczalnika

Hydroliza ndash proces rozkładu następujący w roztworze pod wpływem rozpuszczalnika gdy rozpuszczalnikiem jest woda

Hydroliza soliSole ze względu na jonowy charakter wiązania w roztworach wodnych ulegają całkowitej dysocjacji Sole słabych kwasoacutew lub zasad ulegają następnie hydrolizie

Reakcje dysocjacji

Reakcje hydrolizy

Stałe reakcji hydrolizy

Hydroliza soli

Zależność pomiędzy stałą hydrolizy a stałą dysocjacji

Niech

Jeśli

To

dla soli słabego kwasu

dla soli słabej zasady

dla soli słabego kwasu i słabej zasady

Czyli

i

Hydroliza soli

Zależność pomiędzy stałą hydrolizy a stałą dysocjacji

dla soli słabego kwasu

dla soli słabej zasady

dla soli słabego kwasu i słabej zasady

pH soli hydrolizującej

Patrz np httpwwwkikamueduplfilesPDFhydroliza_solipdf

Roztwory buforowe

Roztwory buforoweBufor octanowy CH3COOH - słaby kwas

CH3COONa - soacutel tego kwasu i mocnej zasady

CH3COONa harr CH3COO- + Na+

protonobiorca

CH3COOH harr CH3COO- + H+

protonodawca

pH roztworu nie ulega zmianom

reaguje z dodawanym kwasem

reaguje z dodawaną zasadą

CH3COO- + H+ harr CH3COOH

CH3COOH + OH - harr CH3COO- + H2O

pH roztworu buforowego

Weźmy roztwoacuter słabego kwasu octowego z octanem sodu (bufor octanowy) Kwas octowy dysocjuje wg roacutewnania

stała dysocjacji

Ponieważ soacutel jest całkowicie zdysocjowana w roztworze jest nadmiar jonoacutewoctanowych co powoduje przesunięcie roacutewnowagi dysocjacji kwasu w lewo Wzwiązku z tym można przyjąć że stężenie jonoacutew octanowych w roztworze jestroacutewne stężeniu soli a stężenie niezdysocjowanego kwasu ndash stężeniu kwasu

Czyli zatem

pH roztworu buforowego

Analogicznie dla buforu zasadowego

Własności roztworu buforowego- pH nie zmienia się wraz z rozcieńczeniem- pH zmienia się nieznacznie pod wpływem niewielkiego dodatku kwasu lub zasady- zmieniając stosunek stężeń kwasuzasady i soli rożna regulować pH buforu

pH roztworu buforowego

Wpływ roztworu buforowego na zmianę pH

1 litr czystej wody (pH = 7) 1 litr roztworu buforowego (1M CH3COOH i 1M CH3COONa (pH = 47569)

dodajemy 1 ml kwasu solnego o stężeniu 1 moll czyli 0001 mola H3O+

więc stężenie jonoacutew hydroniowych 0001 mola H3O+ zareaguje z 0001 molawyniesie 10-3 a więc pH = 3 jonoacutew CH3COO- więc stężenie soli

zmaleje do 0999 moll a stężenie kwasuwzrośnie do 1001 moll stąd pH wyniesie47561 więc zmiana pH jest praktyczniedo zaniedbania

analogicznie sytuacja wyglądałaby przy dodaniu zasady

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

Hydroliza soli

Zależność pomiędzy stałą hydrolizy a stałą dysocjacji

Niech

Jeśli

To

dla soli słabego kwasu

dla soli słabej zasady

dla soli słabego kwasu i słabej zasady

Czyli

i

Hydroliza soli

Zależność pomiędzy stałą hydrolizy a stałą dysocjacji

dla soli słabego kwasu

dla soli słabej zasady

dla soli słabego kwasu i słabej zasady

pH soli hydrolizującej

Patrz np httpwwwkikamueduplfilesPDFhydroliza_solipdf

Roztwory buforowe

Roztwory buforoweBufor octanowy CH3COOH - słaby kwas

CH3COONa - soacutel tego kwasu i mocnej zasady

CH3COONa harr CH3COO- + Na+

protonobiorca

CH3COOH harr CH3COO- + H+

protonodawca

pH roztworu nie ulega zmianom

reaguje z dodawanym kwasem

reaguje z dodawaną zasadą

CH3COO- + H+ harr CH3COOH

CH3COOH + OH - harr CH3COO- + H2O

pH roztworu buforowego

Weźmy roztwoacuter słabego kwasu octowego z octanem sodu (bufor octanowy) Kwas octowy dysocjuje wg roacutewnania

stała dysocjacji

Ponieważ soacutel jest całkowicie zdysocjowana w roztworze jest nadmiar jonoacutewoctanowych co powoduje przesunięcie roacutewnowagi dysocjacji kwasu w lewo Wzwiązku z tym można przyjąć że stężenie jonoacutew octanowych w roztworze jestroacutewne stężeniu soli a stężenie niezdysocjowanego kwasu ndash stężeniu kwasu

Czyli zatem

pH roztworu buforowego

Analogicznie dla buforu zasadowego

Własności roztworu buforowego- pH nie zmienia się wraz z rozcieńczeniem- pH zmienia się nieznacznie pod wpływem niewielkiego dodatku kwasu lub zasady- zmieniając stosunek stężeń kwasuzasady i soli rożna regulować pH buforu

pH roztworu buforowego

Wpływ roztworu buforowego na zmianę pH

1 litr czystej wody (pH = 7) 1 litr roztworu buforowego (1M CH3COOH i 1M CH3COONa (pH = 47569)

dodajemy 1 ml kwasu solnego o stężeniu 1 moll czyli 0001 mola H3O+

więc stężenie jonoacutew hydroniowych 0001 mola H3O+ zareaguje z 0001 molawyniesie 10-3 a więc pH = 3 jonoacutew CH3COO- więc stężenie soli

zmaleje do 0999 moll a stężenie kwasuwzrośnie do 1001 moll stąd pH wyniesie47561 więc zmiana pH jest praktyczniedo zaniedbania

analogicznie sytuacja wyglądałaby przy dodaniu zasady

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

Hydroliza soli

Zależność pomiędzy stałą hydrolizy a stałą dysocjacji

dla soli słabego kwasu

dla soli słabej zasady

dla soli słabego kwasu i słabej zasady

pH soli hydrolizującej

Patrz np httpwwwkikamueduplfilesPDFhydroliza_solipdf

Roztwory buforowe

Roztwory buforoweBufor octanowy CH3COOH - słaby kwas

CH3COONa - soacutel tego kwasu i mocnej zasady

CH3COONa harr CH3COO- + Na+

protonobiorca

CH3COOH harr CH3COO- + H+

protonodawca

pH roztworu nie ulega zmianom

reaguje z dodawanym kwasem

reaguje z dodawaną zasadą

CH3COO- + H+ harr CH3COOH

CH3COOH + OH - harr CH3COO- + H2O

pH roztworu buforowego

Weźmy roztwoacuter słabego kwasu octowego z octanem sodu (bufor octanowy) Kwas octowy dysocjuje wg roacutewnania

stała dysocjacji

Ponieważ soacutel jest całkowicie zdysocjowana w roztworze jest nadmiar jonoacutewoctanowych co powoduje przesunięcie roacutewnowagi dysocjacji kwasu w lewo Wzwiązku z tym można przyjąć że stężenie jonoacutew octanowych w roztworze jestroacutewne stężeniu soli a stężenie niezdysocjowanego kwasu ndash stężeniu kwasu

Czyli zatem

pH roztworu buforowego

Analogicznie dla buforu zasadowego

Własności roztworu buforowego- pH nie zmienia się wraz z rozcieńczeniem- pH zmienia się nieznacznie pod wpływem niewielkiego dodatku kwasu lub zasady- zmieniając stosunek stężeń kwasuzasady i soli rożna regulować pH buforu

pH roztworu buforowego

Wpływ roztworu buforowego na zmianę pH

1 litr czystej wody (pH = 7) 1 litr roztworu buforowego (1M CH3COOH i 1M CH3COONa (pH = 47569)

dodajemy 1 ml kwasu solnego o stężeniu 1 moll czyli 0001 mola H3O+

więc stężenie jonoacutew hydroniowych 0001 mola H3O+ zareaguje z 0001 molawyniesie 10-3 a więc pH = 3 jonoacutew CH3COO- więc stężenie soli

zmaleje do 0999 moll a stężenie kwasuwzrośnie do 1001 moll stąd pH wyniesie47561 więc zmiana pH jest praktyczniedo zaniedbania

analogicznie sytuacja wyglądałaby przy dodaniu zasady

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

Roztwory buforowe

Roztwory buforoweBufor octanowy CH3COOH - słaby kwas

CH3COONa - soacutel tego kwasu i mocnej zasady

CH3COONa harr CH3COO- + Na+

protonobiorca

CH3COOH harr CH3COO- + H+

protonodawca

pH roztworu nie ulega zmianom

reaguje z dodawanym kwasem

reaguje z dodawaną zasadą

CH3COO- + H+ harr CH3COOH

CH3COOH + OH - harr CH3COO- + H2O

pH roztworu buforowego

Weźmy roztwoacuter słabego kwasu octowego z octanem sodu (bufor octanowy) Kwas octowy dysocjuje wg roacutewnania

stała dysocjacji

Ponieważ soacutel jest całkowicie zdysocjowana w roztworze jest nadmiar jonoacutewoctanowych co powoduje przesunięcie roacutewnowagi dysocjacji kwasu w lewo Wzwiązku z tym można przyjąć że stężenie jonoacutew octanowych w roztworze jestroacutewne stężeniu soli a stężenie niezdysocjowanego kwasu ndash stężeniu kwasu

Czyli zatem

pH roztworu buforowego

Analogicznie dla buforu zasadowego

Własności roztworu buforowego- pH nie zmienia się wraz z rozcieńczeniem- pH zmienia się nieznacznie pod wpływem niewielkiego dodatku kwasu lub zasady- zmieniając stosunek stężeń kwasuzasady i soli rożna regulować pH buforu

pH roztworu buforowego

Wpływ roztworu buforowego na zmianę pH

1 litr czystej wody (pH = 7) 1 litr roztworu buforowego (1M CH3COOH i 1M CH3COONa (pH = 47569)

dodajemy 1 ml kwasu solnego o stężeniu 1 moll czyli 0001 mola H3O+

więc stężenie jonoacutew hydroniowych 0001 mola H3O+ zareaguje z 0001 molawyniesie 10-3 a więc pH = 3 jonoacutew CH3COO- więc stężenie soli

zmaleje do 0999 moll a stężenie kwasuwzrośnie do 1001 moll stąd pH wyniesie47561 więc zmiana pH jest praktyczniedo zaniedbania

analogicznie sytuacja wyglądałaby przy dodaniu zasady

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

Roztwory buforoweBufor octanowy CH3COOH - słaby kwas

CH3COONa - soacutel tego kwasu i mocnej zasady

CH3COONa harr CH3COO- + Na+

protonobiorca

CH3COOH harr CH3COO- + H+

protonodawca

pH roztworu nie ulega zmianom

reaguje z dodawanym kwasem

reaguje z dodawaną zasadą

CH3COO- + H+ harr CH3COOH

CH3COOH + OH - harr CH3COO- + H2O

pH roztworu buforowego

Weźmy roztwoacuter słabego kwasu octowego z octanem sodu (bufor octanowy) Kwas octowy dysocjuje wg roacutewnania

stała dysocjacji

Ponieważ soacutel jest całkowicie zdysocjowana w roztworze jest nadmiar jonoacutewoctanowych co powoduje przesunięcie roacutewnowagi dysocjacji kwasu w lewo Wzwiązku z tym można przyjąć że stężenie jonoacutew octanowych w roztworze jestroacutewne stężeniu soli a stężenie niezdysocjowanego kwasu ndash stężeniu kwasu

Czyli zatem

pH roztworu buforowego

Analogicznie dla buforu zasadowego

Własności roztworu buforowego- pH nie zmienia się wraz z rozcieńczeniem- pH zmienia się nieznacznie pod wpływem niewielkiego dodatku kwasu lub zasady- zmieniając stosunek stężeń kwasuzasady i soli rożna regulować pH buforu

pH roztworu buforowego

Wpływ roztworu buforowego na zmianę pH

1 litr czystej wody (pH = 7) 1 litr roztworu buforowego (1M CH3COOH i 1M CH3COONa (pH = 47569)

dodajemy 1 ml kwasu solnego o stężeniu 1 moll czyli 0001 mola H3O+

więc stężenie jonoacutew hydroniowych 0001 mola H3O+ zareaguje z 0001 molawyniesie 10-3 a więc pH = 3 jonoacutew CH3COO- więc stężenie soli

zmaleje do 0999 moll a stężenie kwasuwzrośnie do 1001 moll stąd pH wyniesie47561 więc zmiana pH jest praktyczniedo zaniedbania

analogicznie sytuacja wyglądałaby przy dodaniu zasady

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

pH roztworu buforowego

Weźmy roztwoacuter słabego kwasu octowego z octanem sodu (bufor octanowy) Kwas octowy dysocjuje wg roacutewnania

stała dysocjacji

Ponieważ soacutel jest całkowicie zdysocjowana w roztworze jest nadmiar jonoacutewoctanowych co powoduje przesunięcie roacutewnowagi dysocjacji kwasu w lewo Wzwiązku z tym można przyjąć że stężenie jonoacutew octanowych w roztworze jestroacutewne stężeniu soli a stężenie niezdysocjowanego kwasu ndash stężeniu kwasu

Czyli zatem

pH roztworu buforowego

Analogicznie dla buforu zasadowego

Własności roztworu buforowego- pH nie zmienia się wraz z rozcieńczeniem- pH zmienia się nieznacznie pod wpływem niewielkiego dodatku kwasu lub zasady- zmieniając stosunek stężeń kwasuzasady i soli rożna regulować pH buforu

pH roztworu buforowego

Wpływ roztworu buforowego na zmianę pH

1 litr czystej wody (pH = 7) 1 litr roztworu buforowego (1M CH3COOH i 1M CH3COONa (pH = 47569)

dodajemy 1 ml kwasu solnego o stężeniu 1 moll czyli 0001 mola H3O+

więc stężenie jonoacutew hydroniowych 0001 mola H3O+ zareaguje z 0001 molawyniesie 10-3 a więc pH = 3 jonoacutew CH3COO- więc stężenie soli

zmaleje do 0999 moll a stężenie kwasuwzrośnie do 1001 moll stąd pH wyniesie47561 więc zmiana pH jest praktyczniedo zaniedbania

analogicznie sytuacja wyglądałaby przy dodaniu zasady

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

pH roztworu buforowego

Analogicznie dla buforu zasadowego

Własności roztworu buforowego- pH nie zmienia się wraz z rozcieńczeniem- pH zmienia się nieznacznie pod wpływem niewielkiego dodatku kwasu lub zasady- zmieniając stosunek stężeń kwasuzasady i soli rożna regulować pH buforu

pH roztworu buforowego

Wpływ roztworu buforowego na zmianę pH

1 litr czystej wody (pH = 7) 1 litr roztworu buforowego (1M CH3COOH i 1M CH3COONa (pH = 47569)

dodajemy 1 ml kwasu solnego o stężeniu 1 moll czyli 0001 mola H3O+

więc stężenie jonoacutew hydroniowych 0001 mola H3O+ zareaguje z 0001 molawyniesie 10-3 a więc pH = 3 jonoacutew CH3COO- więc stężenie soli

zmaleje do 0999 moll a stężenie kwasuwzrośnie do 1001 moll stąd pH wyniesie47561 więc zmiana pH jest praktyczniedo zaniedbania

analogicznie sytuacja wyglądałaby przy dodaniu zasady

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

pH roztworu buforowego

Wpływ roztworu buforowego na zmianę pH

1 litr czystej wody (pH = 7) 1 litr roztworu buforowego (1M CH3COOH i 1M CH3COONa (pH = 47569)

dodajemy 1 ml kwasu solnego o stężeniu 1 moll czyli 0001 mola H3O+

więc stężenie jonoacutew hydroniowych 0001 mola H3O+ zareaguje z 0001 molawyniesie 10-3 a więc pH = 3 jonoacutew CH3COO- więc stężenie soli

zmaleje do 0999 moll a stężenie kwasuwzrośnie do 1001 moll stąd pH wyniesie47561 więc zmiana pH jest praktyczniedo zaniedbania

analogicznie sytuacja wyglądałaby przy dodaniu zasady

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch

httpwww2chemiaujedupl~makowskipch