1 00:00:00,000 --> 00:00:04,086 Víme, že když necháme vodu jen tak ležet, 2 00:00:04,086 --> 00:00:08,000 čili máme tu nějakou vodu, tak nastane rovnováha, 3 00:00:08,000 --> 00:00:10,024 ve které dochází k autoprotolýze. 4 00:00:10,024 --> 00:00:13,604 Čili malá část odštěpí vodíkový ion. 5 00:00:13,604 --> 00:00:16,140 A my víme, že ten ve skutečnosti bude ve formě oxonia. 6 00:00:16,140 --> 00:00:18,379 Že vodíky se samy naváží na další molekuly vody. 7 00:00:18,379 --> 00:00:21,057 A to by bylo H₃O plus, ale pro jednoduchost budeme 8 00:00:21,057 --> 00:00:23,754 psát jen vodíkový ion. 9 00:00:23,754 --> 00:00:26,023 Což je vlastně jen tak plující proton. 10 00:00:26,023 --> 00:00:29,707 Plus hydroxidový ion. 11 00:00:29,707 --> 00:00:34,047 Také víme, že v rovnovážném stavu 12 00:00:34,047 --> 00:00:37,175 při 25 stupních Celsia... 13 00:00:37,175 --> 00:00:39,042 ...a pamatujte, že rovnovážná konstanta 14 00:00:39,042 --> 00:00:42,003 a rovnovážné reakce jsou závislé jen na teplotě, 15 00:00:42,003 --> 00:00:43,078 na ničem jiném... 16 00:00:43,078 --> 00:00:46,667 Pro danou molekulu, samozřejmě. 17 00:00:46,667 --> 00:00:49,250 Takže, při 25 stupních Celsia. 18 00:00:49,250 --> 00:00:51,684 A také víme, to jsme si říkali v předminulém videu, 19 00:00:51,684 --> 00:00:54,370 že rovnovážná konstanta je 20 00:00:54,370 --> 00:01:03,062 koncentrace produktů dělená koncentrací reaktantů. 21 00:01:03,062 --> 00:01:05,387 Ale reaktant je v této reakci jen voda. 22 00:01:05,387 --> 00:01:06,789 Je to současně rozpouštědlo. 23 00:01:06,789 --> 00:01:09,635 A když je reaktant prostě všude, 24 00:01:09,635 --> 00:01:11,078 tak, jak lze asi odhadnout, 25 00:01:11,078 --> 00:01:13,337 pravděpodobnost jejího nalezení je 1. 26 00:01:13,337 --> 00:01:17,029 Ta voda tam prostě pořád je, takže ji nezahrnujeme. 27 00:01:17,029 --> 00:01:19,507 Čili to můžeme třeba vydělit, tohle prostě je rovné 28 00:01:19,507 --> 00:01:23,795 rovnovážné konstantě vody (neboli iontovému součinu vody). 29 00:01:23,795 --> 00:01:27,034 Už víme, že to je 10 na –14, 30 00:01:27,034 --> 00:01:34,231 protože voda sama o sobě má koncentraci vodíkových iontů 10 na –7 31 00:01:34,231 --> 00:01:38,762 a koncentrace hydroxidových iontů je také 10 na –7. 32 00:01:38,762 --> 00:01:46,228 A když to všechno logaritmujete, čili když uděláte pKw... 33 00:01:46,228 --> 00:01:47,221 Co to vlastně je? 34 00:01:47,221 --> 00:01:49,128 Když před něco napíšete p, znamená to, 35 00:01:49,128 --> 00:01:51,001 že z toho uděláte záporný logaritmus. 36 00:01:51,001 --> 00:01:55,356 Takže logaritmus 10 na –14 37 00:01:55,356 --> 00:01:57,004 je –14. 38 00:01:57,004 --> 00:01:59,390 Takže záporný logaritmus je prostě 14. 39 00:01:59,390 --> 00:02:06,676 pKw je 14 a to je rovno... 40 00:02:06,676 --> 00:02:10,096 ...když vezmu záporný logaritmus tady toho vpravo. 41 00:02:10,096 --> 00:02:12,612 To je jenom logaritmování. 42 00:02:12,612 --> 00:02:16,037 To je víc matematika než chemie. 43 00:02:16,037 --> 00:02:23,665 Takže záporný logaritmus z koncentrace H⁺ krát OH⁻. 44 00:02:23,665 --> 00:02:25,991 To je to samé, jen logaritmování. 45 00:02:25,991 --> 00:02:32,018 Je to to samé jako minus logaritmus z H⁺ 46 00:02:32,018 --> 00:02:40,015 a pak můžeme říci plus záporný logaritmus OH⁻. 47 00:02:40,015 --> 00:02:41,452 A to je co? 48 00:02:41,452 --> 00:02:49,013 To je prostě pH, které je rovné 49 00:02:49,013 --> 00:02:50,400 zápornému logaritmu. 50 00:02:50,400 --> 00:02:52,083 Tohle je 10 na −7, že? 51 00:02:52,083 --> 00:02:54,025 10 na −7. 52 00:02:54,025 --> 00:02:55,596 Logaritmus toho je −7. 53 00:02:55,596 --> 00:02:56,955 Vepředu je minus. 54 00:02:56,955 --> 00:02:59,556 Čili pH je rovno 7. 55 00:02:59,556 --> 00:03:01,036 A co je tohle? 56 00:03:01,036 --> 00:03:02,253 Toto. 57 00:03:02,253 --> 00:03:05,910 To je naše pOH. 58 00:03:05,910 --> 00:03:08,791 Záporný logaritmus koncentrace hydroxidových iontů. 59 00:03:08,791 --> 00:03:12,251 A samozřejmě to je také 10 na −7. 60 00:03:12,251 --> 00:03:16,509 Logaritmus toho je −7. 61 00:03:16,509 --> 00:03:17,648 Vepředu je minus. 62 00:03:17,648 --> 00:03:19,000 pOH je rovno 7. 63 00:03:19,000 --> 00:03:24,215 Takže tady máte ten malý vzoreček, že pKw, 64 00:03:24,215 --> 00:03:28,052 tedy záporný logaritmus iontového součinu vody, 65 00:03:28,052 --> 00:03:41,224 pKw je rovné pH vody plus pOH vody. 66 00:03:41,224 --> 00:03:44,988 A to, při 25 stupních Celsia, je ta věc, která zůstane konstantní. 67 00:03:44,988 --> 00:03:49,015 Teď to totiž trošku rozházíme přidáním kyselin a zásad. 68 00:03:49,015 --> 00:03:55,632 Tahle věc bude vždycky 14 (při 25 stupních Celsia). 69 00:03:55,632 --> 00:03:57,851 Pamatujte si, že dokud bude teplota konstantní 70 00:03:57,851 --> 00:04:01,022 a nebudete měnit složení, 71 00:04:01,022 --> 00:04:03,309 rovnovážná konstanta zůstane konstantní. 72 00:04:03,309 --> 00:04:04,583 Proto jí říkáme konstanta. 73 00:04:04,583 --> 00:04:08,641 Takže když máme tohle ujasněno, zamysleme se nad tím, 74 00:04:08,641 --> 00:04:13,096 co se stane, když dám nějakou kyselinu do... 75 00:04:13,096 --> 00:04:16,601 řekněme, že mám kyselinu chlorovodíkovou. 76 00:04:16,601 --> 00:04:18,589 HCl. 77 00:04:18,589 --> 00:04:21,314 Zkusím využít barvy trochu lépe. 78 00:04:21,314 --> 00:04:23,406 Takže mám kyselinu chlorovodíkovou. 79 00:04:23,406 --> 00:04:26,779 Je ve vodném roztoku. 80 00:04:26,779 --> 00:04:32,879 Víme, že zcela disociuje, což znamená, 81 00:04:32,879 --> 00:04:39,039 že jí opouští vodíkový kation, 82 00:04:39,039 --> 00:04:42,683 který se přirozeně připojí k jiné molekule vody 83 00:04:42,683 --> 00:04:44,795 a vytvoří oxoniový kationt. 84 00:04:44,795 --> 00:04:51,606 Plus chloridový anion. 85 00:04:51,606 --> 00:04:53,855 Přímo tady. 86 00:04:53,855 --> 00:05:09,007 A řekněme, že to udělám s jednomolární, 87 00:05:09,007 --> 00:05:12,027 víte, že se to také píše jako 1M, 88 00:05:12,027 --> 00:05:13,736 kyselinou chlorovodíkovou, 89 00:05:13,736 --> 00:05:15,530 Takže, co vlastně dělám? 90 00:05:15,530 --> 00:05:18,061 Použiji jednomolární kyselinu chlorovodíkovou, 91 00:05:18,061 --> 00:05:28,008 což vlastně znamená 1 mol HCl na litr celého roztoku. 92 00:05:28,008 --> 00:05:29,016 Což je většinově voda. 93 00:05:29,016 --> 00:05:30,515 Je to přeci vodný roztok. 94 00:05:30,515 --> 00:05:33,000 Vztažený na litr vody, souhlasíte? 95 00:05:33,000 --> 00:05:37,345 Takže jaká bude koncentrace těchto věcí? 96 00:05:37,345 --> 00:05:39,182 Nebo konkrétně: Jaká bude koncentrace 97 00:05:39,182 --> 00:05:41,477 vodíkových kationtů? 98 00:05:41,477 --> 00:05:46,025 Víme, že to zcela disociuje, že? 99 00:05:46,025 --> 00:05:49,193 Takže tohle všechno... To není rovnovážná reakce! 100 00:05:49,193 --> 00:05:50,053 Pozor na to! 101 00:05:50,053 --> 00:05:52,353 Nakreslil jsem tu jen jednosměrnou šipku doprava. 102 00:05:52,353 --> 00:05:54,398 Není tu ani malinkatá šipka doleva. 103 00:05:54,398 --> 00:05:57,025 Toto je silná kyselina chlorovodíková. 104 00:05:57,025 --> 00:06:01,980 Takže, kdybyste měli molární vodný roztok kyseliny chlorovodíkové, 105 00:06:01,980 --> 00:06:03,398 neviděli byste nic z tohoto. 106 00:06:03,398 --> 00:06:04,894 Viděli byste jen toto. 107 00:06:04,894 --> 00:06:12,519 Takže koncentrace vodíkových kationtů 108 00:06:12,519 --> 00:06:16,008 bude rovna 1 molu na litr. 109 00:06:16,008 --> 00:06:19,696 A bude tu také 1 mol na litr chloridových aniontů, 110 00:06:19,696 --> 00:06:21,644 ale to nás vůbec nezajímá. 111 00:06:21,644 --> 00:06:24,971 Pokud jsem to ještě neřekl, bude dobré si ujasnit, 112 00:06:24,971 --> 00:06:27,172 jaké je pH tohoto roztoku. 113 00:06:27,172 --> 00:06:30,032 Teď, když do neutrální vody přidáme chlorovodíkovou kyselinu. 114 00:06:30,032 --> 00:06:36,085 Víme, že pH je koncentrace vodíkových kationtů. 115 00:06:36,093 --> 00:06:38,953 Tu již tady máme napsanou. 116 00:06:38,953 --> 00:06:42,019 Je to 1 mol na litr roztoku. 117 00:06:42,019 --> 00:06:54,834 Takže pH bude rovno zápornému dekadickému logaritmu z koncentrace vodíkových iontů. 118 00:06:54,834 --> 00:06:56,089 Tedy –log 1. 119 00:06:56,089 --> 00:06:59,554 10 na kolikátou je rovno jedné? 120 00:06:59,554 --> 00:07:01,977 Cokoliv na nultou je přeci rovno jedné. 121 00:07:01,977 --> 00:07:03,143 Platí to i pro desítku. 122 00:07:03,143 --> 00:07:06,108 Záporný logaritmus deseti je –0, tedy prostě 0. 123 00:07:06,108 --> 00:07:07,538 Takže naše pH je 0. 124 00:07:07,538 --> 00:07:15,019 Takže když máme jednomolární kyselinu chlorovodíkovou 125 00:07:15,019 --> 00:07:19,005 a nalijete jí do vodného roztoku... 126 00:07:19,005 --> 00:07:22,094 No, vlastně tím říkám, že jsme dali kyselinu do vody, 127 00:07:22,094 --> 00:07:23,763 když říkám, že je roztok 1 molární. 128 00:07:23,763 --> 00:07:27,575 Takže když máme koncentraci 1 mol na litr roztoku, 129 00:07:27,575 --> 00:07:30,429 kde rozpouštědlem je voda, 130 00:07:30,429 --> 00:07:38,013 budeme mít pH rovno 0. 131 00:07:38,013 --> 00:07:43,485 pH vody bez jakékoliv kyseliny bylo 132 00:07:43,485 --> 00:07:44,757 rovné 7. 133 00:07:44,757 --> 00:07:49,247 A tomu se říká neutrální pH. 134 00:07:49,247 --> 00:07:54,270 Teď víme, že když máte vodný roztok 135 00:07:54,270 --> 00:08:07,951 1 molární kyseliny chlorovodíkové, budeme mít pH roztoku rovno nule. 136 00:08:07,951 --> 00:08:11,613 Zjevně je nízké pH znakem kyselosti. 137 00:08:11,613 --> 00:08:14,761 A to jsme již také říkali v předchozích videích. 138 00:08:14,761 --> 00:08:18,041 A řekněme si, jaké je pOH kyseliny chlorovodíkové. 139 00:08:18,041 --> 00:08:24,956 pOH kyseliny chlorovodíkové ve vodném roztoku. 140 00:08:24,956 --> 00:08:28,459 To všechno souvisí s Le Chatelierovým principem, že? 141 00:08:28,459 --> 00:08:32,072 Když se vrátíme k tomu, co jsme řekli… 142 00:08:32,072 --> 00:08:34,517 Tohle je jen čístá voda. 143 00:08:34,517 --> 00:08:37,584 Kdybychom do ní dali molární kyselinu chlorovodíkovou, 144 00:08:37,584 --> 00:08:47,117 vlastně tam prostě sypeme tunu vodíkových protonů. 145 00:08:47,117 --> 00:08:50,396 Navyšujeme koncentraci tohoto. 146 00:08:50,396 --> 00:08:52,710 A Le Chatelierův princip říká: A tohle všechno znamená, 147 00:08:52,710 --> 00:08:55,064 že spousta tohoto se požere 148 00:08:55,064 --> 00:08:57,057 a reakce poběží tímto směrem. 149 00:08:57,057 --> 00:08:59,015 Rovnovážná reakce poběží tímto směrem. 150 00:08:59,015 --> 00:09:00,012 Ale pozor! 151 00:09:00,012 --> 00:09:03,480 Čistá voda má koncentraci vodíkových iontů jen 10 na –7. 152 00:09:03,480 --> 00:09:08,646 Je tam milion… 153 00:09:08,646 --> 00:09:13,262 Chci říct, že je tam jedna desetimiliontina molu na litr. 154 00:09:13,262 --> 00:09:17,991 Teď, když tam hodíme 10 na 7... 155 00:09:17,991 --> 00:09:23,435 Když do té vody hodíme 10 milionkrát tolik vodíkových kationtů 156 00:09:23,435 --> 00:09:25,499 tak se tohle všechno prostě požere. 157 00:09:25,499 --> 00:09:26,517 Možná to půjde sem. 158 00:09:26,517 --> 00:09:30,988 A tak koncentrace tohoto spadne skutečně hluboko, 159 00:09:30,988 --> 00:09:32,811 protože přidáváme spoustu kyseliny, 160 00:09:32,811 --> 00:09:35,575 a koncentrace tohoto vzroste, protože to může požrat 161 00:09:35,575 --> 00:09:37,001 jenom tu trochu těchto iontů. 162 00:09:37,001 --> 00:09:38,462 Těch je tam ale málo. 163 00:09:38,462 --> 00:09:40,728 Je to jenom (10 na –7)molární roztok tohoto. 164 00:09:40,728 --> 00:09:43,017 Koncentrace protonů skončí jako jednomolární. 165 00:09:43,017 --> 00:09:47,761 Je to tak, protože se ta (10 na –7)molární koncentrace H(+) 166 00:09:47,761 --> 00:09:50,779 a (10 na –7)molární koncentrace OH⁻ „pokrátí“. 167 00:09:50,779 --> 00:09:53,907 Jaká bude koncentrace OH⁻? 168 00:09:53,907 --> 00:09:59,414 Už víme, že při 25 stupních je pKw je 14 169 00:09:59,414 --> 00:10:04,182 a že pKw vody je rovna pH plus 170 00:10:04,182 --> 00:10:05,695 plus pOH roztoku. 171 00:10:05,695 --> 00:10:12,033 Takže pH kyseliny chlorovodíkové je 0. 172 00:10:12,033 --> 00:10:14,667 Máme molární kyselinu chlorovodíkovou. 173 00:10:14,667 --> 00:10:19,569 Pak je pOH molární kyseliny chlorovodíkové 14. 174 00:10:19,569 --> 00:10:24,007 Takže pOH se rovná 14. 175 00:10:24,007 --> 00:10:25,845 Teď zkusíme to samé se zásadou 176 00:10:25,845 --> 00:10:27,177 a zjistíme, jaké bude pH. 177 00:10:27,177 --> 00:10:28,468 Silná báze. 178 00:10:28,468 --> 00:10:30,853 A myslím, že pochopíte, že všechno bude opačně. 179 00:10:30,853 --> 00:10:36,080 Řekněme, že máme hydroxid draselný. 180 00:10:36,080 --> 00:10:37,500 To je silná báze. 181 00:10:37,500 --> 00:10:43,702 Zcela ve vodě disociuje na draselné kationty. 182 00:10:43,702 --> 00:10:46,022 Draselné kationty 183 00:10:46,022 --> 00:10:50,012 plus hydroxidové anionty. 184 00:10:50,012 --> 00:10:51,441 Je zcela disociovaný. 185 00:10:51,441 --> 00:10:53,064 Takže, když něco dám do vodného roztoku... 186 00:10:53,064 --> 00:10:59,049 ...radši to zapíšu. 187 00:10:59,049 --> 00:11:02,346 Vodný roztok pochopitelně znamená, že to je ve vodě. 188 00:11:02,346 --> 00:11:05,314 A když v ní budeme mít jednomolární... 189 00:11:05,314 --> 00:11:06,958 ...víme, že na koncentraci záleží. 190 00:11:06,958 --> 00:11:09,641 Nemůžete jen tak říct: „Kyselina chlorovodíková má pH 0.“ 191 00:11:09,641 --> 00:11:13,652 Musíte říct, že 1M roztok kyseliny chlorovodíkové má pH 0. 192 00:11:13,652 --> 00:11:15,004 A já to ani nenapsal. 193 00:11:15,004 --> 00:11:15,895 To je chyba. 194 00:11:15,895 --> 00:11:19,110 Jednomolární. 195 00:11:19,110 --> 00:11:22,037 A už nechám na vás, abyste přišli na pH a pOH 196 00:11:22,037 --> 00:11:24,030 dvoumolární kyseliny chlorovodíkové. 197 00:11:24,030 --> 00:11:26,865 Nebo 10molární kyseliny chlorovodíkové. 198 00:11:26,865 --> 00:11:29,930 Zkuste tedy přijít na pH těchto roztoků. 199 00:11:29,930 --> 00:11:39,059 Ale když budeme mít jednomolární hydroxid draselný. 200 00:11:39,059 --> 00:11:41,016 Mám jednomolární hydroxid, 201 00:11:41,016 --> 00:11:43,754 který ve vodě zcela disociuje. 202 00:11:43,754 --> 00:11:46,221 Takže nic z toho nám tu nezbude. 203 00:11:46,221 --> 00:11:50,528 Jaká je koncentrace OH⁻? 204 00:11:50,528 --> 00:11:55,366 Měla by být jednomolární. 205 00:11:55,366 --> 00:11:58,819 Když jsme měli mol na litr tohoto, budeme mít i mol na litr tohoto. 206 00:11:58,819 --> 00:12:01,016 Protože tohle všechno prostě zmizí ve vodě. 207 00:12:01,016 --> 00:12:04,174 Takže jaké bude pOH? 208 00:12:04,174 --> 00:12:08,025 pOH je záporný logaritmus tohoto. 209 00:12:08,025 --> 00:12:10,545 Logaritmus jedné je 0. 210 00:12:10,545 --> 00:12:12,790 Zápor nuly je 0. 211 00:12:12,790 --> 00:12:18,812 A pH je v tom případě... 212 00:12:18,812 --> 00:12:22,440 ...mohli byste říct: „Vždyť to je koncentrace vodíku, kterou neznáme.“ 213 00:12:22,440 --> 00:12:24,422 Víme ale, že když vezmeme trochu tohoto, 214 00:12:24,422 --> 00:12:26,911 vysaje trochu vodíků a jejich koncentrace klesne. 215 00:12:26,911 --> 00:12:28,248 Jak to ale změřit? 216 00:12:28,248 --> 00:12:29,594 Vzpomeňte si: 217 00:12:29,594 --> 00:12:32,669 25 stupňů Celsia. 218 00:12:32,669 --> 00:12:35,022 Rovnovážná konstanta vody je rovna 219 00:12:35,022 --> 00:12:37,013 pH plus pOH. 220 00:12:37,013 --> 00:12:38,982 To jsme si řekli na začátku. 221 00:12:38,982 --> 00:12:43,305 Takže 14 se rovná pH plus 0. 222 00:12:43,305 --> 00:12:45,582 To je momentálně naše pOH. 223 00:12:45,582 --> 00:12:49,017 Takže naše pH je 14. 224 00:12:49,017 --> 00:12:52,072 Takže když budu mít molární hydroxid draselný, 225 00:12:52,072 --> 00:12:55,682 což máme v našem případě, ale platí to pro každou silnou zásadu... 226 00:12:55,682 --> 00:13:05,494 Zapíšu to: jednomolární silná zásada. 227 00:13:05,494 --> 00:13:08,021 Pamatujte, silný je jakýsi oficiální chemický termín. 228 00:13:08,021 --> 00:13:11,012 Znamená to úplnou disociaci. 229 00:13:11,012 --> 00:13:17,938 Máme pH 14 a pOH 0. 230 00:13:17,938 --> 00:13:22,044 Když máme jednomolární silnou kyselinu... 231 00:13:22,044 --> 00:13:25,737 Když někdo řekne, že mají něco s pH 0, 232 00:13:25,737 --> 00:13:31,511 co by na vás rád hodil, měli byste se vzdát. 233 00:13:31,511 --> 00:13:34,063 Protože to pravděpodobně sníží vaši 234 00:13:34,063 --> 00:13:37,025 naději na... no, to je teď jedno. 235 00:13:37,025 --> 00:13:39,326 Řekněme, že máte molární silnou kyselinu. 236 00:13:39,326 --> 00:13:47,087 Má pH 0 a pOH 14. 237 00:13:47,087 --> 00:13:50,042 Nicméně vám možná v dalším videu ukážu, 238 00:13:50,042 --> 00:13:54,158 to by vám mohlo udělat představu, že je to srovnávatelná veličina. 239 00:13:54,158 --> 00:13:57,049 To, že 0 je tak kyselé, jak to jen jde, a 14 je tak zásadité, 240 00:13:57,049 --> 00:13:59,888 jak to jen jde (pokud jde o pH), ale není to pravda. 241 00:13:59,888 --> 00:14:02,162 Můžete se klidně dostat nad nebo pod tuto škálu. 242 00:14:02,162 --> 00:14:07,241 To platilo pro 1molární silnou kyselinu. 243 00:14:07,241 --> 00:14:11,404 Kdybychom měli 2molární silnou kyselinu, nebo lépe 10ti molární. 244 00:14:11,404 --> 00:14:12,743 Řekněme, že máme koncentraci 245 00:14:12,743 --> 00:14:18,610 vodíkových iontů 10 molů na litr. 246 00:14:18,610 --> 00:14:23,014 Máme desetimolární silnou kyselinu 247 00:14:23,014 --> 00:14:26,998 a dáme jído vodného roztoku. 248 00:14:27,009 --> 00:14:28,655 Jaké bude pH? 249 00:14:28,655 --> 00:14:32,671 pH bude záporný dekadický logaritmus 10, 250 00:14:32,671 --> 00:14:34,611 logaritmus deseti o základu 10, to je 1. 251 00:14:34,611 --> 00:14:36,026 10 na první je 10. 252 00:14:36,026 --> 00:14:37,673 Záporný logaritmus je –1 253 00:14:37,673 --> 00:14:40,796 Takže pH –1 by bylo, kdybyste měli 10molární kyselinu 254 00:14:40,796 --> 00:14:45,013 třeba chlorovodíkovou nebo dusičnou nebo něco takového. 255 00:14:45,013 --> 00:14:47,005 Nicméně, to je pro toto video vše. 256 00:14:47,005 --> 00:14:49,007 Uvidíme se příště.