• Strona główna
  • Kanał na YouTube
  • Do pobrania
  • Artykuły
    • Alkohole – kwasowość
    • Określanie typu hybrydyzacji
    • Hybrydyzacja – określanie kształtu
    • Kiedy zachodzi reakcja: kwas-sól, wodorotlenek-sól, sól-sól
    • Moc kwasów organicznych
    • pH wodorosoli
    • Próba jodoformowa
    • Próba Trommera – prawdziwe oblicze
    • Przewodnictwo elektryczne – miareczkowanie
    • Stopnie utlenienia w związkach organicznych
    • Teoria kwasów i zasad Lewisa
    • Tlen – złudne źródło życia
    • Wiązanie wodorowe
  • Notki
    • Przemiany Promieniotwórcze
    • Reguła Markownikowa
    • Synteza Wurtza
  • Oferta
  • Kontakt/O mnie
  • Inne
    • Kurs Maturalny z Chemii – już od września
    • Matura 2019 (nowa podstawa) – analiza i rozwiązanie
    • Piszcie odwołania
  • KUP KURS/PLANSZE
  • WYKUPIONE KURSY
  • Zaloguj się
  • Koszyk
  • Zadania z Instagrama

Masz pytanie? Napisz

akademiachemiikurs@gmail.com
Akademia Chemii - Inna filozofia nauczania
  • Strona główna
  • Kanał na YouTube
  • Do pobrania
  • Artykuły
    • Alkohole – kwasowość
    • Określanie typu hybrydyzacji
    • Hybrydyzacja – określanie kształtu
    • Kiedy zachodzi reakcja: kwas-sól, wodorotlenek-sól, sól-sól
    • Moc kwasów organicznych
    • pH wodorosoli
    • Próba jodoformowa
    • Próba Trommera – prawdziwe oblicze
    • Przewodnictwo elektryczne – miareczkowanie
    • Stopnie utlenienia w związkach organicznych
    • Teoria kwasów i zasad Lewisa
    • Tlen – złudne źródło życia
    • Wiązanie wodorowe
  • Notki
    • Przemiany Promieniotwórcze
    • Reguła Markownikowa
    • Synteza Wurtza
  • Oferta
  • Kontakt/O mnie
  • Inne
    • Kurs Maturalny z Chemii – już od września
    • Matura 2019 (nowa podstawa) – analiza i rozwiązanie
    • Piszcie odwołania
  • KUP KURS/PLANSZE
  • WYKUPIONE KURSY
  • Zaloguj się
  • Koszyk
  • Zadania z Instagrama

Artykuły

  • Strona główna
  • Blog
  • Artykuły
  • pH wodorosoli

pH wodorosoli

  • Wysłane przez Łukasz Lijewski
  • Kategorie Artykuły
  • Data 29 lipca, 2017
  • Komentarze 8 komentarzy
14 0
Read Time6 Minute, 51 Second

Możesz zwiększyć swoją szansę na wysoki wynik z matury z chemii (90% i więcej) dzięki najlepszemu kursowi online w Polsce. Więcej informacji w linku.

 KLIKNIJ


Przedstawiam Wam 2 wersje tego artykułu: BASIC oraz FULL.  Wersja BASIC wystarczy aby móc praktycznie określać odczyny wodorosoli, natomiast wersja FULL wyjaśnia zagadnienie kompleksowo.


WERSJA BASIC – pH wodorosoli

  • Jeżeli wodorosól zawiera w swoim składzie kation od mocnej zasady, to o odczynie wodorosoli decyduje wodoroanion. Odczyn roztworu takiej wodorosoli będzie kwasowy, jeżeli ten wodoroanion chętniej dysocjuje niż hydrolizuje, lub będzie zasadowy, jeżeli ten wodoroanion chętniej hydrolizuje niż dysocjuje. Na poziomie liceum wystarczy zapamiętać tylko trzy wodoroaniony, które mają większą tendencję do dysocjacji aniżeli hydrolizy. Są to jony: HSO3–, HSO4–, H2PO4–. Pozostałe wodoroaniony będą natomiast miały większą tendencję do hydrolizy. Rozważmy kilka przykładów:

– Roztwór KHSO3 : roztwór tej wodorosoli wykaże odczyn kwasowy, ponieważ zawiera wspomniany jon HSO3– dla którego przeważa dysocjacja. Równanie, które to obrazuje można zapisać jako:

HSO3–  + H2O => SO32- + H3O+

Oczywiście, jon ten będzie ulegał również hydrolizie:

HSO3– + H2O => H2SO3 + OH–

Ale z uwagi na to, że dominuje dysocjacja, to odczyn będzie kwasowy.

– Roztwór Na2HPO4: roztwór tej wodorosoli wykaże odczyn zasadowy, ponieważ dla HPO42- przeważa proces hydrolizy (jon ten nie należy do wspomnianej wcześniej trójki). Za odczyn będzie odpowiedzialne następujące równanie reakcji:

HPO42- + H2O => H2PO4– + OH–

Oczywiście jon ten też w pewnym stopniu może ulegać dysocjacji, wg równania:

HPO42- + H2O => PO43-+ H3O+

Jednak w przypadku roztworu tej wodorosoli dominuje proces hydrolizy, więc odczyn będzie zasadowy.

– Roztwór KHCO3: roztwór tej wodorosoli wykaże odczyn zasadowy, bo podobnie jak przed chwilą jon (HCO3–) chętniej hydrolizuje wg równania:

HCO3– + H2O => H2CO3 + OH–

Oczywiście pewna część wodorojonu może dysocjować:

HCO3– + H2O => CO32- + H3O+

Z uwagi jednak na dominację procesu hydrolizy, odczyn roztworu będzie zasadowy.

  • Jeżeli wodorosól zawiera w swoim składzie kation słabego wodorotlenku, to odczyn takiej wodorosoli będzie zależał od tego, czy kation pochodzący od tej wodorosoli chętniej hydrolizuje, czy może chętniej hydrolizuje wodoroanion z tej wodorosoli. Takich przypadków bez tekstu źródłowego nie analizujemy na poziomie liceum. Dokładniejsze wyjaśnienie tego zagadnienia znajduje się poza tym w wersji FULL.

WERSJA FULL – pH wodorosoli

Określanie odczynu roztworu soli jest od bardzo dawna jednym z (top 10) zagadnień maturalnych. Wraz z rewolucyjnymi zmianami wprowadzonymi na maturze po 2011r., coraz większy nacisk kładzie się na określanie odczynu, ale roztworu wodorosoli.  (Przykłady: zad. 17 – matura 2016, nowy program; zad. 15 -matura OKE Kraków kwiecień 2017; zad 21 -czerwiec 2016, nowy program). Wg mnie szansa, że na następnej maturze pojawi się to zagadnienie jest bardzo wysoka. Z uwagi na zostające w tyle za nowymi trendami treści podręczników, postaram się wytłumaczyć to zagadnienie. Zanim przystąpisz do dalszej lektury, musisz znać zagadnienia: Stała dysocjacji, hydroliza soli.

1. Stała dysocjacji kwasowej (Ka) i stała dysocjacji zasadowej (Kb).

Na samym początku warto powiedzieć, że słowo „hydroliza” nie za bardzo sprawdza się w przypadku wodorosoli. Aby analizować odczyn r-rów(roztworów) wodorosoli należy wprowadzić dwa podstawowe pojęcia, które ułatwią dalsza analizę, tzn. stałą dysocjacji kwasowej (Ka) oraz stałą dysocjacji zasadowej (Kb).

Pierwszą z nich (Ka), stosuje się do określania tego jak łatwo dana cząsteczka w reakcji z wodą prowadzi do powstania jonów H3O+. Stałą tą stosuje się w przypadku dysocjacji kwasów (bo to one przecież dostarczają jonów H3O+, bądź dla hydrolizy kationów pochodzących od słabych wodorotlenków). Dla przykładu możemy zapisać dysocjację słabego kwasu fluorowodorowego:

HF + H2O <=> H3O+ + F–

Wzór na stałą dysocjacji kwasowej tego związku przyjmie postać:

jjjjjkkk.png

We wzorze tym pomijamy stężenie wody z uwagi na to, że jest ono wartością bardzo dużą i jednocześnie niezmienną. Tak naprawdę dla każdej reakcji toczącej się w roztworze wodnym należy pominąć stężenie wody we wzorze na stałą. Stała dysocjacji dla kwasu fluorowodorowego przyjmuje wartość 0,00063.

Drugą wartością jest natomiast Kb, czyli stała dysocjacji zasadowej, która określa jak łatwo dana cząsteczka w reakcji z wodą powoduje wzrost w roztworze jonów OH–. Stałą tą stosujemy w przypadku dysocjacji wodorotlenków (bo to przecież one są naturalnymi rezerwuarami jonów OH–, bądź dla hydrolizy anionów pochodzących od słabych kwasów). Ciekawym przykładem związku o charakterze zasadowym jest wodorotlenek amonu (woda amoniakalna), dla którego reakcja dysocjacji wygląda następująco:

NH3 + H2O <=> NH4+ + OH–

Wzór na stałą dysocjacji zasadowej przyjmuje znaną nam postać:

kukk.pngNatomiast wartość Kb dla wodorotlenku amonu przyjmuje wartość 0,000018. Porównując wartości Ka dla HF i Kb dla NH4OH widzimy, że kwas fluorowodorowy łatwiej dysocjuje na kationy H+, niż amoniak wprowadza do wody jony OH–.  (0,00063 dla HF i 0,000018 dla NH4OH). W tym momencie pojawia się pewien dysonans. Skoro kwas fluorowodorowy i woda amoniakalna są słabe, to z zasad hydrolizy wiemy, że sól wytworzona przez ich połączenie, czyli NH4F powinna mieć odczyn obojętny. Wszystko zależy jednak jak bardzo szczegółowo patrzymy na to zagadnienie.

Skoro fluorek amonu (NH4F) zawiera zarówno słaby kwas jak i słabą zasadę, to możemy przyjąć, że odczyn roztworu wodnego tej soli będzie mniej więcej obojętny.

Jeżeli jednak spojrzymy szczegółowiej, to okaże się że kwas fluorowodorowy jest troszeczkę mocniejszy od wodorotlenku amonu (pomimo że obydwa są słabymi elektrolitami), stąd odczyn soli stworzonej przez ich połączenie będzie minimalnie kwasowy (pH = ok. 6). Widzimy więc, że określanie odczynu soli złożonej ze słabego kwasu i słabej zasady jest kwestią arbitralną. Możemy powiedzieć tak:

  • odczyn NH4F jest mniej więcej obojętny (jeżeli nie mamy dostępu do stałych dysocjacji, by dokładnie porównać moc tych elektrolitów)
  • Odczyn NH4F jest minimalnie kwasowy (jeżeli porównamy z tablic wartości stałych dysocjacji).

2. Określanie odczynu roztworu wodorosoli zawierającego kation mocnej zasady.

Przejdźmy teraz do oceniania odczynów roztworów wodorosoli, np.: wodorosiarczanu (IV) sodu, czyli NaHSO3. Wydawać by się mogło, że skoro sól ta stanowi połączenie kationu silnego wodorotlenku (który nie może ulegać hydrolizie – dysocjacji kationowej) oraz anionu słabego kwasu (który hydrolizie – dysocjacji zasadowej może ulegać), to odczyn tej soli będzie zasadowy. Nic bardziej mylnego, odczyn wodny tej soli jest kwasowy!!!. Skąd to się bierze?

Kation sodu nie może ulegać hydrolizie, gdyż wywodzi się od mocnego wodorotlenku. Stąd nie musimy go brać pod uwagę. Natomiast jon HSO3– może tak naprawdę ulegać dwóm zjawiskom: dysocjacji kwasowej oraz dysocjacji zasadowej. To, które z tych zjawisk przeważa, decyduje o odczynie ostatecznym wodorosoli. Równanie dysocjacji zasadowej (Kb) (hydrolizy) tego anionu przyjmuje postać:

HSO3– + H2O <=> H2SO3 + OH–

Z kolei równanie dysocjacji kwasowej (Ka) (dysocjacji) wygląda następująco:

HSO3– + H2O <=> SO32- + H3O+           

Oto wartości stałej dysocjacji kwasowej i zasadowej dla tego jonu:

Ka= 6,3 x 10-8

Kb= 7,14 x 10-13

Dla jonu tego Ka>Kb, czyli odczyn takiej wodorosoli będzie kwasowy.

Rozważmy inny przykład, tj.  KHCO3, czyli wodorowęglan potasu. Jon K+ nie może ulegać hydrolizie. Natomiast jon HCO3– może ulegać podobnie jak wcześniej dysocjacji kwasowej:

HCO3– + H2O <=> CO32- + H3O+

oraz dysocjacji zasadowej:

HCO3– + H2O <=> H2CO3+ OH–

Z uwagi na to, że dla jonu wodorowęglanowego przeważa dysocjacja zasadowa, to odczyn takiej soli będzie zasadowy. Pytanie, dla których wodoroanionów przeważa dysocjacja kwasowa, a dla których zasadowa? Zapamiętajcie te trzy jony: H2PO4– , HSO4–, HSO3–. Dla nich zawsze w przewadze będzie dysocjacja kwasowa, więc odczyny wodorosoli przez nie tworzonych będą zawsze kwasowe.


3. Określanie odczynu roztworu wodorosoli zawierającego kation słabego wodorotlenku.

Co natomiast w przypadku połączenia kationu słabego wodorotlenku z wodoroanionem słabego kwasu? W takich przypadkach sprawa się komplikuje. Rozważmy przykład wodorowęglanu amonu, czyli NH4HCO3. Już wiemy, że HCO3– chętniej ulega dysocjacji zasadowej wg równania:

HCO3– + H2O <=> H2CO3+ OH–

Natomiast jon NH4+ może ulegać jedynie dysocjacji kwasowej (hydrolizie) wg równania:

NH4+ + H2O  <=> NH3 + H3O+

Wartość Kb dla  HCO3– Ka= 2,32 x 10-8

Wartość Ka dla NH4+ Ka= 5,55 x 10-10

Widzimy więc, że wartość stałej dysocjacji zasadowej HCO3– jest większa od wartości stałej dysocjacji kwasowej (hydrolizy) jonu NH4+, stąd odczyn tej soli będzie lekko zasadowy.

Podsumowując,

  • odczyny wodorosoli zawierających jony H2PO4– , HSO4–, HSO3– oraz kationy mocnych wodorotlenków zawsze będą kwasowe.
  • odczyny wodorosoli zawierających pozostałe wodoroaniony oraz kationy mocnych wodorotlenków będą zawsze zasadowe
  • aby określić odczyn wodorosoli złożonej ze słabego wodoroanionu oraz kationu pochodzącego od słabego wodorotlenku, należy porównać wartości Ka i Kb.

Jak obliczać Ka jeżeli znamy Kb i na odwrót, pokażę w kolejnych artykułach. Są to pojęcia trudne i wymagające wysokiej analizy myślowej. Polecam kilkukrotnie przeczytać ten artykuł i na spokojnie samemu przemyśleć. Pozdrawiam.

Pozdrawiam,

Łukasz Lijewski – AKADEMIA CHEMII

Wszelkie prawa zastrzeżone!!!

Zamieszczanie jakichkolwiek fragmentów tego artykułu w innych publikacjach i stronach internetowych bez zgody autora jest zabronione.

Share

Facebook
Twitter
Pinterest
LinkedIn

About Post Author

Łukasz Lijewski

lijewskilukasz@gmail.com
Happy
Happy
15 79 %
Sad
Sad
0 0 %
Excited
Excited
3 16 %
Sleepy
Sleepy
0 0 %
Angry
Angry
0 0 %
Surprise
Surprise
1 5 %

Tag:odczyn, ph, pH wodorosoli, skala pH, sole

  • Udostępnij:
author avatar
Łukasz Lijewski

Następny wpis

Określanie typu hybrydyzacji
3 sierpnia, 2017

Może Ci się spodobać

k71
Próba jodoformowa
26 listopada, 2018
teoria brónsta
Teoria kwasów i zasad Brønsteda-Lowry’ego
13 września, 2018
Trommerek
Próba Trommera – prawdziwe oblicze
3 września, 2018

Average Rating

5 Star
0%
4 Star
0%
3 Star
0%
2 Star
0%
1 Star
0%
(Add your review)

8 thoughts on “pH wodorosoli”

  1. Alicja says:
    8 lutego, 2019 o 11:07 am

    Wspaniały artykuł, bardzo dziękuję.

    Odpowiedz
    1. Łukasz Lijewski says:
      8 lutego, 2019 o 2:48 pm

      Dziękuję za miły komentarz.

      Odpowiedz
  2. pH wodorosoli – AKADEMIA CHEMII – Inna filozofia nauki – korepetycje z chemii says:
    13 marca, 2019 o 12:02 am

    […] http://akademiachemii.pl/artykuly/ph-wodorosoli/ […]

    Odpowiedz
  3. Kinga says:
    28 marca, 2019 o 4:24 pm

    Genialne! Dziękuje 😀

    Odpowiedz
    1. Łukasz Lijewski says:
      28 marca, 2019 o 8:12 pm

      Dziękuję serdecznie za miły komentarz. To daje chęci do pracy. 🙂

      Odpowiedz
  4. Kamil says:
    22 marca, 2020 o 10:04 pm

    W gąszczu pseudoekspertów od sprawy odczynu wodorosoli ciężko się połapać. Ale tutaj nie ma takiego problemu. Artykuł JASNO, przejrzyście oraz ZWIĘŹLE napisany, dzięki czemu zrozumiałem jak określać c=odczyn wodorosoli. Chyba… 😉 zweryfikują to zadania, które mam zamiar wykonać 🙂

    PS. Co do analizy odczynu NH4CO3, dlaczego w tym fragmencie:

    “Natomiast jon NH4+ może ulegać jedynie dysocjacji kwasowej (hydrolizie) wg równania:
    NH4+ + H2O NH3 + H3O+”

    pojęcie dysocjacji kwasowej jest utożsamiane z hydrolizą? Gdy widzę w równaniu H3O+ to myślę dysocjacja – czyli kwasowe. Gdy widzę w równaniu OH- to myślę hydroliza – czyli zasadowe. Zatem, ponawiam, dlaczego gdy widzę w cytowanym fragmencie H3O+ nazywa Pan to hydrolizą?

    Odpowiedz
    1. Łukasz Lijewski says:
      23 marca, 2020 o 12:33 am

      Dziękuję za komentarz. Zaczynając od pseudoekspertów, to również podzielam ten pogląd. W polskim internecie działa mnóstwo osób, które nie mają na tyle dużo wiedzy by pisać artykuły/tworzyć kursy i różnego rodzaju materiały edukacyjne, a niestety – robią to.
      Co do nazwania reakcji hydrolizy kationowej dla jonu NH4+ słowami dysocjacją kwasową to jest to zrobione celowo. Po prostu w pewnych kręgach słowa hydroliza/dysocjacja są wymienne i ma to unaocznić to o czym piszę w tym artykule w punkcie 1.

      Odpowiedz
  5. Ala says:
    3 czerwca, 2020 o 2:42 pm

    Bardzo fajny artykuł, polecam każdemu

    Odpowiedz

Dodaj komentarz Anuluj pisanie odpowiedzi

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Regulamin

Polityka prywatności

Education WordPress theme by ThimPress. Powered by WordPress.


Używamy plików cookie na naszej stronie internetowej, aby zapewnić najbardziej odpowiednie wrażenia dzięki zapamiętywaniu preferencji i powtarzaniu wizyt. Klikając „Akceptuję”, wyrażasz zgodę na użycie WSZYSTKICH plików cookie.
Ustawienia cookieAKCEPTUJĘ
Privacy & Cookies Policy

Privacy Overview

This website uses cookies to improve your experience while you navigate through the website. Out of these, the cookies that are categorized as necessary are stored on your browser as they are essential for the working of basic functionalities of the website. We also use third-party cookies that help us analyze and understand how you use this website. These cookies will be stored in your browser only with your consent. You also have the option to opt-out of these cookies. But opting out of some of these cookies may affect your browsing experience.
Necessary
Always Enabled

Necessary cookies are absolutely essential for the website to function properly. This category only includes cookies that ensures basic functionalities and security features of the website. These cookies do not store any personal information.

Non-necessary

Any cookies that may not be particularly necessary for the website to function and is used specifically to collect user personal data via analytics, ads, other embedded contents are termed as non-necessary cookies. It is mandatory to procure user consent prior to running these cookies on your website.

SAVE & ACCEPT