pH = -log[H3O+] , pOH = -log[OH-], pH + pOH=pKw =14

Επομένως για καθαρό νερό στους 25ο C , έχουμε: [H3O+].

[OH-]=10-14 ⇨ [H3O+]=[OH-]=10-7 και pH =pOH =7

Για καθαρό νερό στους 60οC (ΔΗ>0) , έχουμε:

Κw=10-13 …….

[H3O+].[OH-]=10-13 ⇨ [H3O+]=[OH-]=10-6.5 και pH =pOH =6.5

Για καθαρό νερό στους 0οC έχουμε Κw=10-15 , οπότε:

[H3O+].[OH-]=10-15 ⇨ [H3O+]=[OH-]=10-7.5 και pH =pOH =7.5

Δηλαδή το καθαρό νερό δεν έχει πάντα pH=7 ή διαφορετικά ένα ουδέτερο διάλυμα μπορεί να έχει pH 6.5 ή 7.5

H2O + H

2O OH

-- + H

3O

+

H2O + H

2O OH

-- + H

3O

+

143[ ] [ ] 10wH O OH K (σε 25ο C) ΔΗ>0

Η σχέση ισχύει σε κάθε υδατικό διάλυμα

Αν [H3O+]=[OH-] τότε το διάλυμα είναι ουδέτερο

Αν [H3O+] > [OH-] τότε το διάλυμα είναι όξινο

Αν [H3O+] < [OH-] τότε το διάλυμα είναι αλκαλικό (βασικό)

143[ ] [ ] 10wH O OH K

07

14

όξινο αλκαλικό

ουδέτερο

[H3O+] [OH-] pH pOH

100 10-14 0 14

10-1 10-13 1 13

10-2 10-12 2 12

10-3 10-11 3 11

10-4 10-10 4 10

10-5 10-9 5 9

10-6 10-8 6 8

10-7 10-7 7 7

10-8 10-6 8 6

10-9 10-5 9 5

10-10 10-4 10 4

10-11 10-3 11 3

10-12 10-2 12 2

10-13 10-1 13 1

10-14 100 14 0

Υπολογισμός pH σε διαλύματα ισχυρών οξέων/βάσεων

Ποιο είναι το pH διαλύματος HCl συγκέντρωσης 0,1Μ;

HCl + H2O Cl

-- + H

3O

+

HCl + H2O Cl

-- + H

3O

+

0,1 Μ ;=0,1Μ

pH= -log0.1=-log10-1= -(-1)⇨ pH= 1.

Με όμοιο τρόπο υπολογίζουμε:

HCI 1M (100M) ⇨ pH= 0

HCI 0.01M (10-2M) ⇨ pH=2

HCI 0.001M (10-3M) ⇨ pH=3, κλπ….

Ποιο είναι το pH διαλύματος ΝαΟΗ συγκέντρωσης 0,1Μ;

NaOH Na+ + OH

--

NaOH Na+ + OH

--

0,1Μ ;=0,1Μ

[ΟΗ-]=0,1=10-1Μ⇨ [H3O+] =10-13 ⇨ pH=13 ή

[ΟΗ-]=10-1Μ ⇨ pOH=1 ⇨ pH=14-pOH=14-1 ⇨ pH=13

Με όμοιο τρόπο υπολογίζουμε:

NaOH 1M (100M) ⇨ pOH= 0 ⇨ pH=14

NaOH 0.01M (10-2M) ⇨ pOH=2 ⇨ pH=12

NaOH 0.001M (10-3M) ⇨ pOH=3 ⇨ pH=11, κλπ

Πολύ αραιά διαλύματα οξέων/βάσεων

Ποιο είναι το pH διαλύματος HCl συγκέντρωσης 10-5Μ;

HCl + H2O Cl

-- + H

3O

+

HCl + H2O Cl

-- + H

3O

+

10-5 Μ ;= 10-5Μ

H2O + H

2O OH

-- + H

3O

+

H2O + H

2O OH

-- + H

3O

+

xM xM

Ισχύει:

5 14 2 5 14

10

(10 ) 10 10 10 0

9.999 10 9,00005

4.99995 5

x x x x

x pOH

pH

Με παρόμοιο τρόπο υπολογίζουμε:

Συγκέντρωση HCl (C)

[OH-]=x [H3O+]=C+x pH

10-5 9,999.10-10 1,000099.10-5 4,99995

10-6 9,9019.10-9 1,0099.10-6 5.995

10-7 6,1803 .10-8 1,618.10-7 6.79102

10-8 9,5124 .10-8 1,0512 .10-7 6.9783

10-9 9,9501 .10-8 1,005 .10-7 6.9978

Συμπέρασμα

7

14

0

+V H2O (L)