En vätejonkoncentration i en lösning beror på tillsats av en syra. Starka syror ger en högre koncentration av vätejoner än svaga syror, och det är möjligt att beräkna den resulterande vätejonkoncentrationen antingen från att veta pH eller från att veta styrkan hos syran i en lösning. Lösning med ett känt pH är lättare än lösningen från syradissociationskonstanten och initialkoncentrationen.
Lösning med ett känt pH eller pOH
Kontrollera om den information som tillhandahålls innehåller pH eller pOH av lösningen.
Beräkna vätejonskoncentrationen genom att ta 10 till effekten av det negativa pH-värdet. Till exempel, för en lösning med pH 6,5, skulle vätejonkoncentrationen vara 1 * 10 ^ -6,5, vilket är lika med 3,16 * 10 ^ -7. Forskare har definierat pH som en logaritmisk genväg för vätejonkoncentration. Detta betyder att pH motsvarar den negativa logaritmen för vätejonkoncentrationen.
Subtrahera pOH från 14 (pH och pOH tillsätter alltid upp till 14) för att komma fram till pH, om det bara står inför ett pOH-nummer, då slutföra ovanstående beräkning, eftersom pOH är den negativa logaritmen för OH-jonkoncentrationen i en lösning.
Lösning från surdissociationskonstant (Ka) och mängd
Översätt från gram till mol, om nödvändigt med användning av syrans molära massa. Clackamas Community College erbjuder en bra handledning om hur man gör detta (se Resources). Varje kemi student borde vara säker på att förstå omvandlingar av enheter och öva med dem konsekvent.
Hitta molens koncentration av syran genom att beräkna mol fördelad på liter: till exempel 0,15 mol syra i 100 ml skulle vara 0,15 dividerat med 0.100, vilket motsvarar en 1,5 M lösning.
Använd den ursprungliga koncentrationen av syran som vätejonskoncentrationen för en stark syra i lösning: all syra joniserar. Följande är de enda starka syrorna: HCl (saltsyra), HBr (hydrobrom), HI (hydrojodisk), H2SO4 (svavelsyra), HNO3 (salpetersyra) och HClO4 (perklorsyra).
Använd syredissociationskonstanten och en miniräknare för att hitta koncentrationen av vätejoner för en svag syra. Skriv ut denna ekvation: Ka = ([H +] * [A-]) /[HA] där [HA] är syrets koncentration vid jämvikt, [H +] är koncentrationen av vätejoner, [A-] är koncentration av konjugatbasen eller anjonen, som kommer att vara lika med [H +] och Ka är syredissociationskonstanten.
Anslut det kända värdet för Ka. Ekvationen ser så här ut: Ka = x ^ 2 /[HA] Nu, eftersom syran delas upp i joner, motsvarar den molära koncentrationen av varje jon vid jämvikt samma mängd som saknas från den ursprungliga syran. Så att ekvationen är lika med: Ka = x ^ 2 /(Originalkoncentration minus x).
Konvertera detta till en kvadratisk ekvation: X ^ 2 + Ka x - (originalkoncentration * Ka) = 0 Använd den kvadratiska formeln att lösa det slutliga värdet av x.
