pH และ pOH

วชิ า เค รหัส ว3 pH และ ครชู าญ

คมี4 33224 pOH ญวทิ ย์ สาวิสิทธิ์

จุดประสงคก์ ารเรียนรู้ 1. คานวณความเขม้ ขน้ ของไฮโดรเนียมไออ สารละลายกรดและเบส 2. คานวณค่า pH และ pOH ของสารล

ออน หรือไฮดรอกไซด์ไอออนของ ละลายกรดและเบส

ค่า pH ของส pH (power of hydrogen ions) คา่ ท่บี อกความเป็นกรด-เบสของสารละลา pH = 7 กลาง pH < 7 กรด pH > 7 เบส pH หาได้จากความเขม้ ขน้ ของ H+ หร pOH หาได้จากความเข้มขน้ ของ OH- pH มีค่าน้อยกว่า 0 หรือ มากกว่า

สารละลาย าย กลาง pOH = 7 กรด pOH > 7 เบส pOH < 7 รือ H3O+ 14 ก็ได้

ค่า pH , การหาคา่ pH และ pOH pH = -log[H3O pOH = -log[O ค่า log ทคี่ วรรู้ log1 = 0 log2 = 0.301 log3 = สมบัติของ log ทคี่ วรรู้ log(ab) = log(axb) = loga+logb) log(120) = log(2x3) = log2+log3)

, pOH O+] * logทไ่ี มเ่ ขียนฐานคอื logฐาน10 เชน่ OH-] log103 = log3 0.477 log7 = 0.845 log10 = 1 loga-logb) log(ab) = bloga = log10-log2) log102 = 2log10

คา่ pH , ความสมั พนั ธร์ ะหว่าง pH และ pOH ใส่ -log ทั้งสองข้าง Kw = [H3O+][OH- -log([H3O+][OH-]) -log[H3O+] + -log[OH pH + pOH = สารละลายที่เปน็ กลาง [H3O+] = [O pH = -log[H3O+] = -log(1x1

, pOH -] = 1x10-14 = -log(1x10-14) H-] = -log1 + -log10-14 = 14 OH-] = 1x10-7 10-7) = -log1 + -log10-7 = 7

คา่ pH ,

, pOH

1. การหาค่า pH และ pOH ของ กรดแกแ่ ละเบสแกแ่ ตกตวั ไดท้ ้ังหมด การหาค่า pH หาได้จากความเขม้ ข้นของก pH = -log[H pOH = -log pH + pOH

งกรดแก่และเบสแก่ กรดแก่และเบสแกไ่ ดเ้ ลย H3O+] g[OH-] = 14

EX1 กรดไฮโดรคลอรกิ (HCl) 0.0002 mol ในสาร วิธีทา หา [HCl] = 0.0002 mol x 10 100 cm3 HCl + H2O H3O+ 0.002 0.002 MM pH = -log[H3O+] = -log(2x = -0.301 = 2.699 pH + pOH = 14 2.699 + pOH = 14 pOH = 14 – 2.699

รละลาย 100 cm3 จะมคี ่า pH และ pOH เทา่ ใด 000 cm3 = 0.002 mol/dm3 หรือ M 1 dm3 + Cl- 0.002 M x10-3) = -log2 + -log10-3 1 + 3log10 1 = -0.301 + 3 ตอบ = 11.301 ตอบ

EX2 สารละลายแคลเซยี มไฮดรอกไซด์ (Ca(OH)2) เขม้ ข วิธีทา Ca(OH)2 Ca2 2x10-5 2x10- M M pOH = -log[OH-] = -log( = -0.6 = 4.39 pH + pOH = 14 pH + 4.398 = 1 pH = 14 – 4.3

ข้น 2x10-5 M จะมคี ่า pH และ pOH เท่าใด 2+ + 2OH- -5 2x2x10-5 M (4x10-5) = -log4 + -log10-5 602 + 5log101 = -0.602 + 5 98 ตอบ 4 14 398 = 9.602 ตอบ

แบ pH ก 1. สารละลายกรดซัลฟวิ รกิ (H2SO4) เขม้ pOH เทา่ ใด (กาหนดใหก้ ารแตกตัวทั้งสอ 2. โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) จานวน จะมคี า่ pH และ pOH เป็นเท่าใด

บบฝึกหดั 1 กรดแก่ เบสแก่ มขน้ 3x10-4 M จะมีคา่ pH และ สองคร้งั เป็นกรดแก่) น 0.02 mol ในสารละลาย 250 cm3

2. การหาคา่ pH และ pOH ของก กรดออ่ นและเบสออ่ นแตกตวั ไดน้ อ้ ย ขนึ้ อยกู่ ับคา่ การหาค่า pH ตอ้ งคานวณหา [H3O+] หรือ [OH คานวณหาคา่ pH แล pH = -log[H3O+] pOH = -lo

กรดอ่อนและเบสออ่ น Ka หรอื Kb และรอ้ ยละการแตกตวั H-] ตามการคานวณกรดอ่อนหรอื เบสออ่ นกอ่ น ละ pOH จาก og[OH-] pH + pOH = 14

EX3 สารละลายแอมโมเนยี (NH3) เข้มขน้ 0.05 จงหาค่า pH และ pOH ของสารละลายนี้ วธิ ีทา หาความเขม้ ข้นของ OH- จากรอ้ ยละการแตก NH3 + H2O NH4+ รอ้ ยละการแตกตวั ของ NH3 = OH− [NH3] แทนค่า 10 = OH− 0.05 10x0.05 = [OH-} 100 [OH-] = 0.00 pOH = -log[OH-] = -log(5x10-3) = -0.699 + 3log pH + pOH = 14 pH + 2.301 = 14 pH

5 M แตกตัวเป็นไอออนได้ร้อยละ 10 กตัว + OH- x 100 x 100 05 = 5x10-3 M ตอบ ตอบ = -log5 + -log10-3 g10 1 = -0.699 + 3 = 2.301 H = 14 – 2.301 pH = 11.699

EX4 สารละลายกรดแอซิติก (CH3COOH) เข้มข้น (Ka) เทา่ กับ 1.8x10-5 จงหาค่า pH วิธีทำ CH3COOH + H2O H3O+ [เรมิ่ ต้น] 0.5 0 [เปลย่ี นแปลง] -x +x [สมดลุ ] 0.5-x ≈ 0.5 x Ka = H3O+ [CH3COO−] [CH3COOH] 1.8x10-5 = (x)(x) 0.5 (1.8x10-5)(0.5) = x2 9x10-6 = x2 pH = -log[H3O+] 3x10-3 = x = -log(3x10-3) = -0.477 + 3log10

น 0.5 M มคี า่ คงทีก่ ารแตกตัวของกรดออ่ น + CH3COO- 1. เขยี นสมการการแตกตัวของกรดออ่ น 0 2. ใส่ขอ้ มลู ความเข้มขน้ ทส่ี ภาวะ +x – เร่ิมตน้ - เปลี่ยนแปลง - สมดลุ x 3. เขยี นสมการหาคา่ Ka จากสมการการแตกตวั (ข้อ 1) 4. แทนค่าความเข้มขน้ ทีภ่ าวะสมดุล ในสมการหาคา่ Ka (ข้อ 3) = [H3O+] = 2.523 ตอบ = -log3 + -log10-3 1 0 = -0.477 + 3

แบ pH กรด 1. สารละลายกรดอ่อน HA เขม้ ขน้ 0.0 (Ka) เทา่ กับ 8x10-10 จงหาคา่ pH และ 2. สารละลายเบสออ่ นไฮดราซีน (N2H4) จงหาคา่ pH และ pOH

บบฝกึ หัด 2 ดออ่ น เบสอ่อน 02 M มีคา่ คงทีก่ ารแตกตวั ของกรดอ่อน ะ pOH ) เข้มขน้ 0.001 M แตกตัวไดร้ ้อยละ 5

3. การหาความเขม้ ข้นของ H3O+ แล ตอ้ งหา antilog หรอื การถอด log จาก logba = antilog จะได้ a = bc ดงั นั้น จาก pH = -log จะได้ หรือ จาก pOH = - จะได้ [H3O+][OH-]

ละ OH- จากค่า pH หรอื pOH c g[H3O+] หรือ log10[H3O+] = -pH [H3O+] = 10-pH -log[OH-] หรอื log10[OH-] = -pOH [OH-] = 10-pOH = 1x10-14

EX5 สารละลายชนิดหน่ึงมีคา่ pH = 11 จ วธิ ที ำ จาก [H3O+] = 10-p จาก [H3O+][OH-] = 1 (1x10-11)[OH-] = [OH-] = 1x10 1x10 = 1x1 [OH-] = 1x1

จะมี [H3O+] และ [OH-] เทา่ ใด pH = 10-11 = 1x10-11 M 1x10-14 1x10-14 0−14 0−11 10-14+11 M 10-3 M

EX6 สารละลายชนิดหนึ่งมคี ่า pOH = 2.6 วธิ ที ำ จาก [OH-] = 10-pO จาก [H3O+][OH-] = 1 [H3O+](2x10-3) = [H3O+] = 1x1 2x1 = 0.5 [H3O+] = 5x1

699 จะมี [H3O+] และ [OH-] เทา่ ใด OH = 10-2.699 = 2x10-3 M 1x10-14 1x10-14 10−14 10−3 5x10-14+3 = 0.5x10-11 = 5x10-12 M 10-12 M

แบบฝ หา [H3O+] และ [OH- 1. สารละลายชนดิ หนง่ึ มีค่า pOH = 3 2. สารละลายชนดิ หนึ่งมีคา่ pH = 5.39

ฝกึ หดั 3 -] จากคา่ pH หรอื pOH จะมี [H3O+] และ [OH-] เท่าใด 98 จะมี [H3O+] และ [OH-] เทา่ ใด