Škola: Gymnázium, Brno, Slovanské náměstí 7 Šablona: Název projektu: Číslo projektu: Autor: Tematická oblast: Název DUMu: Kód: Datum: 10. 9. 2013 Cílová skupina: Klíčová slova: Anotace: III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Inovace výuky na GSN prostřednictvím ICT CZ.1.07/1.5.00/34.0940 PhDr. Ing. Stanislav Hamerský Systematická anorganická chemie Acidobazické rovnováhy VY_32_INOVACE_CH.4.07 Žáci středních škol Kyseliny, zásady, ph Tento dokument je výukovým textem, který slouží k výkladu učiva o acidobazických rovnováhách. Předpokládá se, že žáci budou v hodině chemie či při samostatné domácí práci doplňovat svými poznámkami. Pro ověření znalostí v následující hodině slouží DUM VY_32_INOVACE_CH.4.08 s názvem Acidobazické rovnováhy procvičování. V případě potřeby řešení či konzultace některého z témat kontaktujte prosím autora prostřednictvím emailové adresy hamersky[zavináč] gymnaslo.cz.
Acidobazické rovnováhy Acidobazické (neboli protolytické) děje Acidobazické děje jsou chemické reakce, při kterých dochází k přenosu H + (vodíkového iontu, protonu). Podle Brönstedovy teorie je kyselina taková částice (ion nebo molekula), která je schopna odštěpit proton. Zásada (báze) je pak částice schopná proton vázat. Jedna chemická látka se může chovat buďto jako kyselina, nebo jako zásada podle toho, zda reaguje se silnější kyselinou nebo silnější zásadou, než je ona sama: H 2 O + CH 3 COOH H 3 O + +... H 2 O + NH 3 OH - +... Disociační konstanta Každá reakce mezi kyselinou a zásadou vede k ustálení acidobazické rovnováhy. Rovnovážné konstanty, které charakterizují tuto rovnováhu jsou disociační konstanta kyseliny (K a ) a disociační konstanta zásady (K b ). Tyto konstanty závisí na teplotě. Úkol: Vyjádřete hodnoty disociačních konstant kyseliny octové a amoniaku a vyhledejte v tabulkách jejich hodnoty při laboratorní teplotě: Čím je disociační konstanta kyseliny (nebo zásady) větší, tím je kyselina (nebo zásada) silnější: Síla kyseliny (nebo zásady) Disociační konstanta kyseliny (nebo zásady) slabá K < 0,0001 středně silná 0,0001 < K < 0,001 silná K > 0,001 1
Často se hodnoty disociačních konstant uvádějí v podobě jejich záporných dekadických logaritmů: pk a = - log K a pk b = - log K b Úkol: Vyjádřete hodnoty disociačních konstant kyseliny octové a amoniaku jako pk a a pk b : Iontový součin vody Voda do jisté míry podléhá autoprotolýze, tj. reakci, při které spolu reagují 2 molekuly vody, z nichž jedna vystupuje vůči druhé jako kyselina a druhá vůči první jako zásada: H 2 O + H 2 O H 3 O + + OH - Rovnovážná konstanta pro tuto reakci má tvar: Protože při autoprotolýze vody vzniká pouze nepatrné množství iontů H 3 O + a OH -, můžeme [H 2 O] považovat za prakticky konstantní a zahrnout ji do rovnovážné konstanty (tj. vynásobíme obě strany rovnice výrazem [H 2 O] 2 ) a tím získáme novou konstantu, která se nazývá iontový součin vody: 2
ph, poh Kyselost, resp. zásaditost roztoků vyjadřujeme obvykle hodnotou ph. ph = - log [H 3 O + ]; někdy také ph = - log [H + ] poh = - log [OH - ] Protože v čisté vodě při teplotě 25 C je [H 3 O + ] = [OH - ] = 10-7 mol.dm -3, je hodnota ph vody 7, stejně tak jako hodnota poh. Všimněte si, že: ph + poh = 14 Tento vztah neplatí jen pro čistou vodu, ale také pro vodné roztoky kyselin a zásad. Výpočet ph a poh silných kyselin a silných zásad: ph = - log c a poh = - log c b ph a poh slabých kyselin a slabých zásad: ph = ½ (pk a - log c a ) poh = ½ (pk b - log c b ) 3
Tento digitální učební materiál byl vytvořen pomocí software: Microsoft Office 2007 Použité zdroje: 1. ŠRÁMEK, Vratislav a Ludvík KOSINA. Obecná a anorganická chemie. 1. vyd. Olomouc: Fin, 1996, 262 s. ISBN 80-718-2003-2. 2. VOHLÍDAL, Jiří. Chemie 1 - obecná a anorganická chemie: pro 1. ročník SPŠ chemických. 2. vyd. Praha: SNTL, 1988. 3. JANČÁŘOVÁ, Irena a Luděk JANČÁŘ. Základní chemické výpočty. 1. vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická universita, 2002, 115 s. ISBN 80-715-7575-5. Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu. 4