Middelstærk og svag syre

Indhold

Hvad er en middelstærk syre, og hvad er en svag syre?
Beregn pH for opløsning af en middelstærk eller svag syre
- Eksempel på beregning af pH for opløsning af en middelstærk syre
- Eksempel på beregning af pH for opløsning af en svag syre
Teorien bag formlen
Alternativ måde at beregne pH for opløsning af en svag syre
- Eksempel på alternativ måde at beregne pH for opløsning af en svag syre
- Teorien bag den alternative formel

Kemi B og A + Biotek A.

Hvad er en middelstærk syre, og hvad er en svag syre?

En middelstærk syre har en pKs-værdi mellem 0 og 4, mens en svag syre har en pKs-værdi mellem 4 og 10. Vi ser her nogle eksempler på middelstærke og svage syrer:

Vi bemærker, at begge de middelstærke syrer har pKs-værdier i intervallet 0-4, mens de tre svage syrer har pKs-værdier i intervallet 4-10.

Beregn pH for opløsning af en middelstærk eller svag syre

Hvis du opløser en middelstærk eller en svag syre i vand, kan du beregne opløsningens pH-værdi på følgende måde:

1) Bestem først [H3O+].

Opstil først denne ligning:

$K_s=\frac{[H_3O^{+}]^{2}}{c_s-[H_3O^{+}]}$

Hvis ikke værdien for Ks (styrkekonstanten for syren) er nævnt i opgaven, kan du finde Ks ved at slå op i en tabel. Den formelle koncentration af syren, cs, er normalt nævnt i opgaven. [H3O+] er din ubekendte, så den kan du kalde for x:

$K_s=\frac{x^{2}}{c_s-x}$

Du bestemmer så x=[H3O+] ved at bruge din ligningsløser.

2) Udregn derefter pH.

Når du har fundet [H3O+], kan du indsætte den fundne [H3O+]-værdi i definitionen for pH:

$pH=-\mathrm{log([H_3O^{+}])}$

Eksempel på beregning af pH for opløsning af en middelstærk syre

Vi siger, vi har en vandig opløsning af flussyre, HF(aq). Den formelle koncentration af HF(aq) er cs=0,100 M. Hvordan beregner vi pH?

Ved tabelopslag ser vi, at HF har en pKs-værdi på 3,17. HF er altså en middelstærk syre. I tabellen ser vi også, at styrkekonstanten for HF er Ks=6,76∙10-4 M.

1) Bestem først [H3O+].

Vi opstiller nu denne ligning:

$6,76\cdot10^{-4}=\frac{[H_3O^{+}]^{2}}{0,100-[H_3O^{+}]}$

[H3O+] er vores ubekendte, så på vores computer kalder vi [H3O+] for x:

$6,76\cdot10^{-4}=\frac{x^{2}}{0,100-x}$

Vi løser ovenstående ligning med solve og får:

x=-0,008566867 og x=0,007890867

Den negative løsning kan ikke bruges, da en koncentration ikke kan være negativ. Vi bruger altså kun den positive løsning og får, at:

x=[H3O+]=0,007890867 M.

2) Udregn derefter pH.

Vi indsætter [H3O+]=0,007890867 M i definitionen af pH:

$pH=-\mathrm{log(0,007890867)}=2,10$

Det vil sige, pH for opløsningen er 2,10.

Eksempel på beregning af

...