If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание
Текущ час:0:00Обща продължителност:14:49

pH, pOH на силни киселини и основи

Видео транскрипция

Сал: Знаем, че ако оставим водата, тя... Н2О е в равновесие... това е нейният автойонизиран вариант. Една малка част от нея ще се превърне във водородни йони, и се превръща също така в хидрониеви йони. Те се прикрепят към други водни молекули. Това ще бъде Н3О, но ние просто ще го запишем като водороден йон. Който просто е свободно движещ се протон. Плюс хидроксиден йон. И знаем, че това е в равновесно състояние при 25°C. Спомни си, че равновесната константа и равновесните реакции са зависими от само от температурата. Нищо друго. За дадена молекула, разбира се. Така че имаме 25 градуса по Целзий. И знаем също, правих такова видео по-рано, че равновесната константа... като преговор, това е концентрацията на продуктите върху концентрацията на изходните вещества. Но изходното вещество в случая е просто вода. Всъщност тя е разтворител. И ако изходното вещество е... то е навсякъде. И ако се върнеш към този пример, вероятността да я намерим е едно. Тя просто е навсякъде, така че не я включваме. Имаме делено на единица и т.н. и това е равно на равновесната константа на водата. Учихме, че тя е 10^(–14). Водата сама по себе си ще има концентрация на водород 10^(–7) и на хидроксид 10^(–7). И ако логаритмуваме всичко... ако намерим рKw... Какво беше това? Ако сложим 'р' пред нещо, това означава, че имаме отрицателен логаритъм от него. Значи отрицателен логаритъм от 10^(–14)... десетичен логаритъм от нещо на –14-та степен е –14. Значи отрицателният логаритъм е 14. Така pKw е 14 и това е равно на... ако вземем отрицателен логаритъм от тази страна тук... нека го направя. Това е просто свойство на логаритмите. Това е повече математика, отколкото химия. Значи логаритъм от концентрацията на Н+ по концентрацията на хидроксидния йон. Това е същото нещо, просто свойства на логаритмите. Това е равно на минус логаритъм от Н плюс минус, можем да кажем плюс отрицателния логаритъм от ОН–. И какво е това? Това е просто рН, което е равно на минус логаритъма. Това е 10^(–7), нали? Логаритъм от това е минус 7. Отпред има минус. Значи рН е равно на 7. И какво е това? Това е нашето рОН. Отрицателен логаритъм от концентрацията на хидроксида. И то също е 10^(–7). И рОН е равно на логаритъм от това и е –7. Но отред има минус, затова е равно на 7. И получаваме тази формула, че рKw, или отрицателния логаритъм на равновесната константа на водата, pKw е равен на рН на водата плюс рОН на водата. И при 25 градуса Целзий то остава постоянно, защото ще започнем да добавяме киселина и основа във водата. Това нещо е винаги 14 при 25 градуса по Целзий. Запомни, докато температурата на водата е константа, и ако оставиш молекулите на спокойствие, твоята равновесна константа остава константа. Точно затова се нарича константа. След като имаме предвид всичко това, да помислим какво ще се случи, ако сложим вътре някаква киселина... нека да е солна киселина. Ще използвам цветовете по-оригинално. Значи имам солна киселина. Тя е във воден разтвор. Знаем, че тя се дисоциира напълно, което означава, че ще имаме водороден йон, който ще се прикрепи към друга водна молекула и ще образува хидроний. Плюс хлорен анион, или отрицателен йон. Ето тук. И нека да кажа, че имам 1 мол за литър... това го записваме като главно М... солна киселина. Какво всъщност правя? Взимам 1 М солна киселина, което означава, че взимам 1 мол HCl на литър разтвор. Който основно е вода. Това е воден разтвор. За литър вода, нали? И концентрациите ще бъдат това тук, нали? И в частност, каква ще бъде концентрацията на Н? Ако това се дисоциира напълно, нали? Всичко това... това не е равновесна реакция. Запомни. Поставям само една стрелка надясно. Няма стрелка наляво. Това е силна солна киселина. И ако сложиш един мол на литър във воден разтвор, няма да има нищо от това. Ще имаш само това. Значи концентрацията на водорода тук във воден разтвор ще бъде равна на 1М. И също така ще има 1М хлорни аниони, но това сега не ни интересува. Ако още не съм казал, искаме да определим рН на разтвора. Сложил съм вътре всичката солна киселина. А рН е просто концентрацията на водорода. Ние вече я знаем. Тя е един мол на литър от разтвора. Значи рН ще бъде равно на отрицателен десетичен логаритъм от концентрацията на водорода. От 1. 10 на коя степен е равно на 1? Всичко на нулева степен е равно на 1, включително и 10. Значи това е равно на 0 минус 0, което е просто 0. Значи рН е 0. Ако имаш 1М солна киселина и я сложиш във воден разтвор. И това е, когато я сложиш в разтвор, който е 1М. Значи ако имаш концентрация от 1 мол на литър разтвор, като разтворителят е вода, ще имаш рН равно на 0. рН е равно на нула. Значи рН на водата без киселина е равно на 7. Това се счита за неутрално рН. Сега знаем, че ако имаме воден разтвор на 1М солна киселина... ще го направя в червено, защото... рН на НCl във вода е равно на 0. Ниското рН е по-киселинно. Разглеждахме това в предишни видеа. Сега да определим колко е рОН на солната киселина. рОН на солната киселина във воден разтвор. Тук всичко опира до принципа на Льо Шателие-Браун, нали? Ако се върнеш към това, което казах преди. Това тук е просто чиста вода. Ако сложим вътре 1 М солна киселина, това означава милиарди протони. Увеличаваме концентрацията на тези. И според принципа на Льо Шателие-Браун това означава, много от тях ще се изконсумират и реакцията ще протече в тази посока. Равновесната реакция ще се измести в тази посока. Но запомни. Самата вода има 10^(–7) концентрация. Ние изливаме милиони... искам да кажа това е една десетомилионна от мола на литър. И сега ние изливаме... колко е това? 10^7. Сега имаме 10 милиона пъти повече водородни йони във водата. И всичко това се изконсумира. Отива може би тук. И концентрацията на това спада изключително много, защото сме добавили толкова много. И концентрацията на това се повишава, защото защото може да изконсумира само толкова от тези. Няма много от тези тук. Има само 10^(–7). А това става 1 мол на литър. И ако това става 1 М... защото това 10^(–7) се използва цялото, можеш да считаш, че се изчерпва напълно от тези тук. И каква става концентрацията на ОН? Ние знаем, че pKw за водата е 14 при 25 градуса, и pKw на водата е равно на рН на разтвора плюс рОН. Ако рН на солната киселина е 0? Имаме 1 мол за литър солна киселина. Тогава рОН за 1М солна киселина е 14. Значи рОН е равно на 14. Сега да направим същото с една основа и да видим колко е рН. Една силна основа. Мисля, че ще видиш обратния случай. Нека да е калиев хидроксид. Това е силна основа. Тя напълно се дисоциира във вода до калиеви катиони. Положително заредени йони. Плюс хидроксидни аниони. Дисоциира се напълно. Ако сложа нещо във воден разтвор... Нека го напиша. Воден разтвор просто означава, че е във вода. Ако сложа 1М... спомни си, че концентрацията е важна. Не можеш просто да кажеш, о, солната киселина има рН 0. Не. Тя няма рН нула. И аз всъщност не го записах това. Нека го запиша. 1 мол за литър. Ще те оставя да намериш колко са рН и рОН на 2М разтвор на солна киселина. Или на 10М разтвор на солна киселина. Намери рН на тези разтвори. Но сега имам 1М разтвор на калиев хидроксид. 1М от това. И то напълно се дисоциира във вода. Така че не остава нищо от това. Каква е концентрацията на ОН? Концентрацията на ОН ще бъде 1 мол за литър. Нали? Защото всичко това се дисоциира във водата. Какво е рОН? рОН е просто отрицателен логаритъм от това. Логаритъм от 1 е нула. Отрицателното на нула е нула. И рН в този случай... можем да кажем концентрацията на водорода. Не знаеш колко е концентрацията на водорода, но знаеш, че като сложиш вътре всичко това, то ще изконсумира всичкия водород и водорода ще намалее драстично. И сигурно се чудиш как да го измериш. Спомни си: при 25 градуса по Целзий. Равновесната константа на водата е равна на рН + рОН. Показах го в началото на видеото. Значи 14 е равно на рН плюс 0. Това в случая е нашето рОН. Значи рН е 14. Значи ако имаш 1 мол на литър... аз използвах калиев хидроксид в този случай, но ако имаш 1 М силна основа... нека го запиша. 1 мол за литър силна основа. Запомни, силна е официален термин в химията. Това означава, че се дисоциира напълно. Имаш рН = 14 и рОН = 0. За 1 М разтвор на силна киселина. Ако някой ти каже, че има нещо с рН = 0, и иска да го хвърли към теб, ти трябва да му откажеш. Защото това вероятно ще намали твоите шансове... както и да е. Така че нека кажем, че имаш 1М силна киселина. Тя има рН = 0 и рОН = 14. Може би в следващото видео ще ти покажа... Това може би ще ти се стори като една абсолютна скала. Тази 0 е най-голямата киселинност, която може да има, и 14 е най-голямата основност, но нещата не стоят така. Ти всъщност можеш да си над това или под това. Това е това, когато имаш 1 М силна киселина. Ако имаш 2М силна киселина... ако имаш 10 М. Нека да кажем, че твоят водород е с концентрация 10М. Ако имаш 10М силна киселина във воден разтвор. Тя е с концентрация мол за литър по определение. Какво ще бъде рН? рН ще бъде минус отрицателен десетичен логаритъм от 10. Логаритъмът е с основа 10, така че това е 1. 10^1 е едно. Значи това ще е равно на –1. Значи рН –1 ... Ако имаш 10 М солна киселина, или азотна или някаква друга силна киселина. Това е всичко за това видео. Ще се видим в следващото.