Κυριακή, 8 Νοεμβρίου 2015

Άπειρη αραίωση ισχυρού και ασθενούς οξέος (pH και βαθμός ιοντισμού)

Άπειρη αραίωση ισχυρού οξέος

Όταν αραιώνουμε ένα υδατικό διάλυμα ισχυρού οξέος ΗΑ με πολύ μεγάλο όγκο νερού η συγκέντρωση του ΗΑ τείνει στο μηδέν (cHA → 0), οπότε η [H3O+] που προκύπτουν από οξύ είναι πολύ μικρή [Η3Ο+]ΗΑ<10-8Μ και η [H3O+] του διαλύματος καθορίζεται από τον αυτοϊοντισμό του νερού: pH = 7 (στους 25oC).

Κατά την αραίωση ενός διαλύματος ισχυρού οξέος ΗΑ, ο βαθμός ιοντισμού α δεν μεταβάλλεται (α = 1 = σταθερός).
(Τα ισχυρά οξέα στην πραγματικότητα δεν ιοντίζονται 100%, αλλά θεωρούμε ότι ιοντίζονται πλήρως).
    
                       
Άπειρη αραίωση ασθενούς οξέος

Όταν αραιώνουμε ένα υδατικό διάλυμα ασθενούς οξέος ΗΑ με πολύ μεγάλο όγκο νερού η συγκέντρωση του ΗΑ τείνει στο μηδέν (cHA → 0), οπότε η [H3O+] που προκύπτουν από οξύ είναι πολύ μικρή [Η3Ο+]ΗΑ<10-8Μ και η [H3O+] του διαλύματος καθορίζεται από τον αυτοϊοντισμό του νερού: pH = 7 (στους 25oC).

Κατά την αραίωση ενός διαλύματος ασθενούς οξέος ΗΑ, η ισορροπία ιοντισμού μετατοπίζεται προς τα δεξιά και ο βαθμός ιοντισμού α αυξάνεται. Σε πολύ μεγάλη αραίωση, ο βαθμός ιοντισμού δεν μπορεί να υπολογιστεί από τη σχέση α = (Ka/c)1/2 γιατί α>0,1 και δεν ισχύουν οι γνωστές προσεγγίσεις. Όσο προσθέτουμε νερό στο διάλυμα του οξέος τόσο πιο πολύ μετατοπίζεται προς τα δεξιά η ισορροπία ιοντισμού του οξέος ΗΑ και ο βαθμός ιοντισμού τείνει στο 1 χωρίς όμως να γίνει ποτέ 1. Η τιμή του εξαρτάται από την αραίωση και την τιμή της Κa του ΗΑ (όσο πιο μικρή είναι η Κa τόσο πιο πολύ αποκλίνει ο α από τη μονάδα και αντίθετα όσο πιο μεγάλη είναι η Κa τόσο πιο πολύ τείνει ο α στη μονάδα).

Μία άσκηση που ζητείται το pH και ο βαθμός ιοντισμού διαλύματος ισχυρού και ασθενούς οξέος μετά από άπειρη αραίωση:


Το αρχείο με την άσκηση και τη λύση της είναι εδώ.


Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου