Kiseline i baze
Kiseline i baze ispituju Brønsted-Lowryjeve parove, jakost kiselina i baza, pH, pubere, titracije i hidrolizu soli. Traži se račun pH iz koncentracije i konstante te odabir indikatora.
Definicije i jakost
Kiselina predaje proton, baza ga prima; konjugirani par razlikuje se za H⁺. Jake kiseline poput HCl, HBr, HI, HNO₃ i HClO₄ potpuno disociraju. Slabe kiseline imaju Ka i djelomično disociraju. Kw = [H₃O⁺][OH⁻] = 1,0 × 10⁻¹⁴ pri 25 °C.
pH i puferi
pH = −log[H₃O⁺], pOH = −log[OH⁻], pH + pOH = 14 pri 25 °C. Pufer je smjesa slabe kiseline i njezine konjugirane baze; pH ≈ pKa + log([A⁻]/[HA]). Pri titraciji je točka ekvivalencije određena stehiometrijom, a ne nužno pH 7.
Primjer s rješenjem
Izračunaj pH 0,10 M CH₃COOH uz Ka = 1,8 × 10⁻⁵. Neka je [H₃O⁺] = x. Tada je Ka = x²/(0,10 − x) ≈ x²/0,10. x = √(1,8 × 10⁻⁶) = 1,34 × 10⁻³ mol dm⁻³. pH = −log(1,34 × 10⁻³) = 2,87. Provjera: x je oko 1,3 % početne koncentracije, pa je aproksimacija prihvatljiva.
Česte zamke
- Jaka kiselina ne znači da je pH jednak koncentraciji kiseline bez logaritma.
- Slaba kiselina ne disocira potpuno; ne koristi [H⁺] = c bez Ka.
- Neutralizacija slabe kiseline jakom bazom daje bazičnu sol na ekvivalenciji.
- pH + pOH = 14 vrijedi pri 25 °C, ne univerzalno.