Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

Kemi 1

Administration

pH-skalan. Hur man beräknar pH

pH-skalan. Hur man beräknar pHVideogenomgång (flippat klassrum)

Inledning

Du kanske känner till pH-skalan?

  1. Sur lösning: pH < 7
  2. Neutral lösning: pH = 7
  3. Basisk lösning: pH > 7

Varför har man valt en sådan konstig skala?

  • Borde det inte varit enklare med exempelvis pH < 0 för sura lösningar, pH = 0 för neutrala och pH > 0 för basiska lösningar?
  • Som vi ska se, är det inte människan som valt skalan...

Vattnets autoprotolys

 

Demo

Visa att det finns joner även i destillerat vatten

Glimlampan börjar lysa vid hög spänning

Vad är det som händer?

Vattnet kan reagera med sig själv!

H2O + H2O → H3O+ + OH

  • Visserligen går reaktionen också åt andra hållet, men det räcker så här så länge!

Vi vet redan att sura lösningar innehåller hög koncentration H3O+ och att basiska lösningar innehåller hög koncentration OH.

Søren Sørensen i Carlsbergslaboratoriernas avdelning för kemi, någon gång i början av 1900-talet.Søren Sørensen i Carlsbergslaboratoriernas avdelning för kemi, någon gång i början av 1900-talet. Hur är då oxoniumjonkoncentrationen jämfört med hydroxidjonkoncentrationen i neutrala lösningar?

  • Samma!
  • [H3O+] = [OH] = 10-7 mol/dm3 = 0,0000001 mol/dm3 vid 25ºC.

Som du såg ovan, i neutrala lösningar är pH = 7. Kan du se sambandet mellan pH = 7 och [H+] = 10-7 mol/dm3?

Anekdot: pH-skalan uppfanns år 1909 av Søren Sørensen på Carlsbergsbryggerierna...

pH-skalan

pH anger hur surt något är (surhetsgraden) = oxoniumjonkoncentrationen

Exempel 1

Låt oss säga att en lösning har:

\(\left[\text{H}_3\text{O}^+\right] = 0,0001 \text{M} = \frac {1}{10000} \text{M} = \frac {1}{10^4} \text{M} = 10^{-4} \text{M}\)

pH = 4

Exempel 2

Låt oss säga att en lösning har:

\(\left[\text{H}_3\text{O}^+\right] = 0,01 \text{M} = \frac {1}{100} \text{M} = \frac {1}{10^2} \text{M} = 10^{-2} \text{M}\)

pH = 2

Vad säger detta oss om pH-skalan?

Ju lägre pH, desto högre oxoniumjonkoncentration!

Vi ser att:

  1. [H3O+] = 10–pH mol/dm3
  2. pH = –lg[H3O+]

pH och pOH hänger samman

pH i basiska lösningar

Låt oss säga att en lösning har [H3O+] = 0,00000001 M = 10-8 M

pH = 8

  • I en basisk lösning dominerar istället OH-jonerna.

Några räkneexempel

Vad blir pH i en lösning där

  1. [H+] = 1·10-3?

    Svar: 3,0

  2. [H+] = 5·10-3?

    Lösning: pH = –lg[H+] = -lg(5·10-3) = 2,3

  3. [H+] = 3,5·10-9?

    Lösning: pH = –lg[H+] = -lg(3,5·10-9) = 8,46

Beräkna [H+] i en lösning där

  1. pH = 4,50

    Lösning: [H+] = 10–pH mol/dm3 = 10-4,50 mol/dm3 = 3,2·10-5 mol/dm3

  2. pH = 7,7

    Lösning: [H+] = 10–pH mol/dm3 = 10-7,7 mol/dm3 = 2·10-8 mol/dm3

 

   

Också intressant: