WEBVTT

00:00:00.000 --> 00:00:04.086
Víme, že když necháme vodu jen tak ležet,

00:00:04.086 --> 00:00:08.000
čili máme tu nějakou vodu,
tak nastane rovnováha,

00:00:08.000 --> 00:00:10.024
ve které dochází k autoprotolýze.

00:00:10.024 --> 00:00:13.604
Čili malá část odštěpí vodíkový ion.

00:00:13.604 --> 00:00:16.140
A my víme, že ten ve skutečnosti
bude ve formě oxonia.

00:00:16.140 --> 00:00:18.379
Že vodíky se samy naváží
na další molekuly vody.

00:00:18.379 --> 00:00:21.057
A to by bylo H₃O plus,
ale pro jednoduchost budeme

00:00:21.057 --> 00:00:23.754
psát jen vodíkový ion.

00:00:23.754 --> 00:00:26.023
Což je vlastně jen tak plující proton.

00:00:26.023 --> 00:00:29.707
Plus hydroxidový ion.

00:00:29.707 --> 00:00:34.047
Také víme, že v rovnovážném stavu

00:00:34.047 --> 00:00:37.175
při 25 stupních Celsia...

00:00:37.175 --> 00:00:39.042
...a pamatujte, že rovnovážná konstanta

00:00:39.042 --> 00:00:42.003
a rovnovážné reakce jsou
závislé jen na teplotě,

00:00:42.003 --> 00:00:43.078
na ničem jiném...

00:00:43.078 --> 00:00:46.667
Pro danou molekulu, samozřejmě.

00:00:46.667 --> 00:00:49.250
Takže, při 25 stupních Celsia.

00:00:49.250 --> 00:00:51.684
A také víme, to jsme si říkali
v předminulém videu,

00:00:51.684 --> 00:00:54.370
že rovnovážná konstanta je

00:00:54.370 --> 00:01:03.062
koncentrace produktů dělená
koncentrací reaktantů.

00:01:03.062 --> 00:01:05.387
Ale reaktant je v této reakci jen voda.

00:01:05.387 --> 00:01:06.789
Je to současně rozpouštědlo.

00:01:06.789 --> 00:01:09.635
A když je reaktant prostě všude,

00:01:09.635 --> 00:01:11.078
tak, jak lze asi odhadnout,

00:01:11.078 --> 00:01:13.337
pravděpodobnost jejího nalezení je 1.

00:01:13.337 --> 00:01:17.029
Ta voda tam prostě pořád je, takže ji nezahrnujeme.

00:01:17.029 --> 00:01:19.507
Čili to můžeme třeba vydělit,
tohle prostě je rovné

00:01:19.507 --> 00:01:23.795
rovnovážné konstantě vody 
(neboli iontovému součinu vody).

00:01:23.795 --> 00:01:27.034
Už víme, že to je 10 na –14,

00:01:27.034 --> 00:01:34.231
protože voda sama o sobě
má koncentraci vodíkových iontů 10 na –7

00:01:34.231 --> 00:01:38.762
a koncentrace hydroxidových iontů
je také 10 na –7.

00:01:38.762 --> 00:01:46.228
A když to všechno logaritmujete,
čili když uděláte pKw...

00:01:46.228 --> 00:01:47.221
Co to vlastně je?

00:01:47.221 --> 00:01:49.128
Když před něco napíšete p,
znamená to,

00:01:49.128 --> 00:01:51.001
že z toho uděláte záporný logaritmus.

00:01:51.001 --> 00:01:55.356
Takže logaritmus 10 na –14

00:01:55.356 --> 00:01:57.004
je –14.

00:01:57.004 --> 00:01:59.390
Takže záporný logaritmus je prostě 14.

00:01:59.390 --> 00:02:06.676
pKw je 14 a to je rovno...

00:02:06.676 --> 00:02:10.096
...když vezmu záporný
logaritmus tady toho vpravo.

00:02:10.096 --> 00:02:12.612
To je jenom logaritmování.

00:02:12.612 --> 00:02:16.037
To je víc matematika než chemie.

00:02:16.037 --> 00:02:23.665
Takže záporný logaritmus z koncentrace
H⁺ krát OH⁻.

00:02:23.665 --> 00:02:25.991
To je to samé, jen logaritmování.

00:02:25.991 --> 00:02:32.018
Je to to samé jako minus logaritmus z H⁺

00:02:32.018 --> 00:02:40.015
a pak můžeme říci plus
záporný logaritmus OH⁻.

00:02:40.015 --> 00:02:41.452
A to je co?

00:02:41.452 --> 00:02:49.013
To je prostě pH, které je rovné

00:02:49.013 --> 00:02:50.400
zápornému logaritmu.

00:02:50.400 --> 00:02:52.083
Tohle je 10 na −7, že?

00:02:52.083 --> 00:02:54.025
10 na −7.

00:02:54.025 --> 00:02:55.596
Logaritmus toho je −7.

00:02:55.596 --> 00:02:56.955
Vepředu je minus.

00:02:56.955 --> 00:02:59.556
Čili pH je rovno 7.

00:02:59.556 --> 00:03:01.036
A co je tohle?

00:03:01.036 --> 00:03:02.253
Toto.

00:03:02.253 --> 00:03:05.910
To je naše pOH.

00:03:05.910 --> 00:03:08.791
Záporný logaritmus koncentrace
hydroxidových iontů.

00:03:08.791 --> 00:03:12.251
A samozřejmě to je také 10 na −7.

00:03:12.251 --> 00:03:16.509
Logaritmus toho je −7.

00:03:16.509 --> 00:03:17.648
Vepředu je minus.

00:03:17.648 --> 00:03:19.000
pOH je rovno 7.

00:03:19.000 --> 00:03:24.215
Takže tady máte ten malý vzoreček, že pKw,

00:03:24.215 --> 00:03:28.052
tedy záporný logaritmus
iontového součinu vody,

00:03:28.052 --> 00:03:41.224
pKw je rovné pH vody plus pOH vody.

00:03:41.224 --> 00:03:44.988
A to, při 25 stupních Celsia,
je ta věc, která zůstane konstantní.

00:03:44.988 --> 00:03:49.015
Teď to totiž trošku rozházíme
přidáním kyselin a zásad.

00:03:49.015 --> 00:03:55.632
Tahle věc bude vždycky
14 (při 25 stupních Celsia).

00:03:55.632 --> 00:03:57.851
Pamatujte si,
že dokud bude teplota konstantní

00:03:57.851 --> 00:04:01.022
a nebudete měnit složení,

00:04:01.022 --> 00:04:03.309
rovnovážná konstanta zůstane konstantní.

00:04:03.309 --> 00:04:04.583
Proto jí říkáme konstanta.

00:04:04.583 --> 00:04:08.641
Takže když máme tohle ujasněno,
zamysleme se nad tím,

00:04:08.641 --> 00:04:13.096
co se stane,
když dám nějakou kyselinu do...

00:04:13.096 --> 00:04:16.601
řekněme, že mám kyselinu chlorovodíkovou.

00:04:16.601 --> 00:04:18.589
HCl.

00:04:18.589 --> 00:04:21.314
Zkusím využít barvy trochu lépe.

00:04:21.314 --> 00:04:23.406
Takže mám kyselinu chlorovodíkovou.

00:04:23.406 --> 00:04:26.779
Je ve vodném roztoku.

00:04:26.779 --> 00:04:32.879
Víme, že zcela disociuje, což znamená,

00:04:32.879 --> 00:04:39.039
že jí opouští vodíkový kation,

00:04:39.039 --> 00:04:42.683
který se přirozeně
připojí k jiné molekule vody

00:04:42.683 --> 00:04:44.795
a vytvoří oxoniový kationt.

00:04:44.795 --> 00:04:51.606
Plus chloridový anion.

00:04:51.606 --> 00:04:53.855
Přímo tady.

00:04:53.855 --> 00:05:09.007
A řekněme, že to udělám s jednomolární,

00:05:09.007 --> 00:05:12.027
víte, že se to také píše jako 1M,

00:05:12.027 --> 00:05:13.736
kyselinou chlorovodíkovou,

00:05:13.736 --> 00:05:15.530
Takže, co vlastně dělám?

00:05:15.530 --> 00:05:18.061
Použiji jednomolární
kyselinu chlorovodíkovou,

00:05:18.061 --> 00:05:28.008
což vlastně znamená
1 mol HCl na litr celého roztoku.

00:05:28.008 --> 00:05:29.016
Což je většinově voda.

00:05:29.016 --> 00:05:30.515
Je to přeci vodný roztok.

00:05:30.515 --> 00:05:33.000
Vztažený na litr vody, souhlasíte?

00:05:33.000 --> 00:05:37.345
Takže jaká bude koncentrace těchto věcí?

00:05:37.345 --> 00:05:39.182
Nebo konkrétně:
Jaká bude koncentrace

00:05:39.182 --> 00:05:41.477
vodíkových kationtů?

00:05:41.477 --> 00:05:46.025
Víme, že to zcela disociuje, že?

00:05:46.025 --> 00:05:49.193
Takže tohle všechno...
To není rovnovážná reakce!

00:05:49.193 --> 00:05:50.053
Pozor na to!

00:05:50.053 --> 00:05:52.353
Nakreslil jsem tu jen
jednosměrnou šipku doprava.

00:05:52.353 --> 00:05:54.398
Není tu ani malinkatá šipka doleva.

00:05:54.398 --> 00:05:57.025
Toto je silná kyselina chlorovodíková.

00:05:57.025 --> 00:06:01.980
Takže, kdybyste měli molární vodný roztok
kyseliny chlorovodíkové,

00:06:01.980 --> 00:06:03.398
neviděli byste nic z tohoto.

00:06:03.398 --> 00:06:04.894
Viděli byste jen toto.

00:06:04.894 --> 00:06:12.519
Takže koncentrace vodíkových kationtů

00:06:12.519 --> 00:06:16.008
bude rovna 1 molu na litr.

00:06:16.008 --> 00:06:19.696
A bude tu také 1 mol na litr chloridových aniontů,

00:06:19.696 --> 00:06:21.644
ale to nás vůbec nezajímá.

00:06:21.644 --> 00:06:24.971
Pokud jsem to ještě neřekl,
bude dobré si ujasnit,

00:06:24.971 --> 00:06:27.172
jaké je pH tohoto roztoku.

00:06:27.172 --> 00:06:30.032
Teď, když do neutrální vody přidáme
chlorovodíkovou kyselinu.

00:06:30.032 --> 00:06:36.085
Víme, že pH je koncentrace
vodíkových kationtů.

00:06:36.093 --> 00:06:38.953
Tu již tady máme napsanou.

00:06:38.953 --> 00:06:42.019
Je to 1 mol na litr roztoku.

00:06:42.019 --> 00:06:54.834
Takže pH bude rovno zápornému dekadickému
logaritmu z koncentrace vodíkových iontů.

00:06:54.834 --> 00:06:56.089
Tedy –log 1.

00:06:56.089 --> 00:06:59.554
10 na kolikátou je rovno jedné?

00:06:59.554 --> 00:07:01.977
Cokoliv na nultou je přeci rovno jedné.

00:07:01.977 --> 00:07:03.143
Platí to i pro desítku.

00:07:03.143 --> 00:07:06.108
Záporný logaritmus deseti je –0, tedy prostě 0.

00:07:06.108 --> 00:07:07.538
Takže naše pH je 0.

00:07:07.538 --> 00:07:15.019
Takže když máme
jednomolární kyselinu chlorovodíkovou

00:07:15.019 --> 00:07:19.005
a nalijete jí do vodného roztoku...

00:07:19.005 --> 00:07:22.094
No, vlastně tím říkám,
že jsme dali kyselinu do vody,

00:07:22.094 --> 00:07:23.763
když říkám, že je roztok 1 molární.

00:07:23.763 --> 00:07:27.575
Takže když máme
koncentraci 1 mol na litr roztoku,

00:07:27.575 --> 00:07:30.429
kde rozpouštědlem je voda,

00:07:30.429 --> 00:07:38.013
budeme mít pH rovno 0.

00:07:38.013 --> 00:07:43.485
pH vody bez jakékoliv kyseliny bylo

00:07:43.485 --> 00:07:44.757
rovné 7.

00:07:44.757 --> 00:07:49.247
A tomu se říká neutrální pH.

00:07:49.247 --> 00:07:54.270
Teď víme, že když máte vodný roztok

00:07:54.270 --> 00:08:07.951
1 molární kyseliny chlorovodíkové,
budeme mít pH roztoku rovno nule.

00:08:07.951 --> 00:08:11.613
Zjevně je nízké pH znakem kyselosti.

00:08:11.613 --> 00:08:14.761
A to jsme již také říkali
v předchozích videích.

00:08:14.761 --> 00:08:18.041
A řekněme si,
jaké je pOH kyseliny chlorovodíkové.

00:08:18.041 --> 00:08:24.956
pOH kyseliny chlorovodíkové
ve vodném roztoku.

00:08:24.956 --> 00:08:28.459
To všechno souvisí s Le Chatelierovým principem, že?

00:08:28.459 --> 00:08:32.072
Když se vrátíme k tomu, co jsme řekli…

00:08:32.072 --> 00:08:34.517
Tohle je jen čístá voda.

00:08:34.517 --> 00:08:37.584
Kdybychom do ní dali
molární kyselinu chlorovodíkovou,

00:08:37.584 --> 00:08:47.117
vlastně tam prostě
sypeme tunu vodíkových protonů.

00:08:47.117 --> 00:08:50.396
Navyšujeme koncentraci tohoto.

00:08:50.396 --> 00:08:52.710
A Le Chatelierův princip říká:
A tohle všechno znamená,

00:08:52.710 --> 00:08:55.064
že spousta tohoto se požere

00:08:55.064 --> 00:08:57.057
a reakce poběží tímto směrem.

00:08:57.057 --> 00:08:59.015
Rovnovážná reakce poběží tímto směrem.

00:08:59.015 --> 00:09:00.012
Ale pozor!

00:09:00.012 --> 00:09:03.480
Čistá voda má koncentraci
vodíkových iontů jen 10 na –7.

00:09:03.480 --> 00:09:08.646
Je tam milion…

00:09:08.646 --> 00:09:13.262
Chci říct, že je tam jedna
desetimiliontina molu na litr.

00:09:13.262 --> 00:09:17.991
Teď, když tam hodíme 10 na 7...

00:09:17.991 --> 00:09:23.435
Když do té vody hodíme 10 milionkrát
tolik vodíkových kationtů

00:09:23.435 --> 00:09:25.499
tak se tohle všechno prostě požere.

00:09:25.499 --> 00:09:26.517
Možná to půjde sem.

00:09:26.517 --> 00:09:30.988
A tak koncentrace tohoto
spadne skutečně hluboko,

00:09:30.988 --> 00:09:32.811
protože přidáváme spoustu kyseliny,

00:09:32.811 --> 00:09:35.575
a koncentrace tohoto vzroste,
protože to může požrat

00:09:35.575 --> 00:09:37.001
jenom tu trochu těchto iontů.

00:09:37.001 --> 00:09:38.462
Těch je tam ale málo.

00:09:38.462 --> 00:09:40.728
Je to jenom (10 na –7)molární roztok tohoto.

00:09:40.728 --> 00:09:43.017
Koncentrace protonů
skončí jako jednomolární.

00:09:43.017 --> 00:09:47.761
Je to tak, protože se ta
(10 na –7)molární koncentrace H(+)

00:09:47.761 --> 00:09:50.779
a (10 na –7)molární koncentrace OH⁻
„pokrátí“.

00:09:50.779 --> 00:09:53.907
Jaká bude koncentrace OH⁻?

00:09:53.907 --> 00:09:59.414
Už víme, že při 25 stupních je pKw je 14

00:09:59.414 --> 00:10:04.182
a že pKw vody je rovna pH plus

00:10:04.182 --> 00:10:05.695
plus pOH roztoku.

00:10:05.695 --> 00:10:12.033
Takže pH kyseliny chlorovodíkové je 0.

00:10:12.033 --> 00:10:14.667
Máme molární kyselinu chlorovodíkovou.

00:10:14.667 --> 00:10:19.569
Pak je pOH molární
kyseliny chlorovodíkové 14.

00:10:19.569 --> 00:10:24.007
Takže pOH se rovná 14.

00:10:24.007 --> 00:10:25.845
Teď zkusíme to samé se zásadou

00:10:25.845 --> 00:10:27.177
a zjistíme, jaké bude pH.

00:10:27.177 --> 00:10:28.468
Silná báze.

00:10:28.468 --> 00:10:30.853
A myslím, že pochopíte,
že všechno bude opačně.

00:10:30.853 --> 00:10:36.080
Řekněme, že máme hydroxid draselný.

00:10:36.080 --> 00:10:37.500
To je silná báze.

00:10:37.500 --> 00:10:43.702
Zcela ve vodě disociuje
na draselné kationty.

00:10:43.702 --> 00:10:46.022
Draselné kationty

00:10:46.022 --> 00:10:50.012
plus hydroxidové anionty.

00:10:50.012 --> 00:10:51.441
Je zcela disociovaný.

00:10:51.441 --> 00:10:53.064
Takže, když něco dám
do vodného roztoku...

00:10:53.064 --> 00:10:59.049
...radši to zapíšu.

00:10:59.049 --> 00:11:02.346
Vodný roztok pochopitelně znamená,
že to je ve vodě.

00:11:02.346 --> 00:11:05.314
A když v ní budeme mít jednomolární...

00:11:05.314 --> 00:11:06.958
...víme, že na koncentraci záleží.

00:11:06.958 --> 00:11:09.641
Nemůžete jen tak říct: „Kyselina
chlorovodíková má pH 0.“

00:11:09.641 --> 00:11:13.652
Musíte říct, že 1M roztok
kyseliny chlorovodíkové má pH 0.

00:11:13.652 --> 00:11:15.004
A já to ani nenapsal.

00:11:15.004 --> 00:11:15.895
To je chyba.

00:11:15.895 --> 00:11:19.110
Jednomolární.

00:11:19.110 --> 00:11:22.037
A už nechám na vás,
abyste přišli na pH a pOH

00:11:22.037 --> 00:11:24.030
dvoumolární kyseliny chlorovodíkové.

00:11:24.030 --> 00:11:26.865
Nebo 10molární kyseliny chlorovodíkové.

00:11:26.865 --> 00:11:29.930
Zkuste tedy přijít na pH těchto roztoků.

00:11:29.930 --> 00:11:39.059
Ale když budeme mít jednomolární hydroxid draselný.

00:11:39.059 --> 00:11:41.016
Mám jednomolární hydroxid,

00:11:41.016 --> 00:11:43.754
který ve vodě zcela disociuje.

00:11:43.754 --> 00:11:46.221
Takže nic z toho nám tu nezbude.

00:11:46.221 --> 00:11:50.528
Jaká je koncentrace OH⁻?

00:11:50.528 --> 00:11:55.366
Měla by být jednomolární.

00:11:55.366 --> 00:11:58.819
Když jsme měli mol na litr tohoto,
budeme mít i mol na litr tohoto.

00:11:58.819 --> 00:12:01.016
Protože tohle všechno
prostě zmizí ve vodě.

00:12:01.016 --> 00:12:04.174
Takže jaké bude pOH?

00:12:04.174 --> 00:12:08.025
pOH je záporný logaritmus tohoto.

00:12:08.025 --> 00:12:10.545
Logaritmus jedné je 0.

00:12:10.545 --> 00:12:12.790
Zápor nuly je 0.

00:12:12.790 --> 00:12:18.812
A pH je v tom případě...

00:12:18.812 --> 00:12:22.440
...mohli byste říct: „Vždyť to je
koncentrace vodíku, kterou neznáme.“

00:12:22.440 --> 00:12:24.422
Víme ale,
že když vezmeme trochu tohoto,

00:12:24.422 --> 00:12:26.911
vysaje trochu vodíků
a jejich koncentrace klesne.

00:12:26.911 --> 00:12:28.248
Jak to ale změřit?

00:12:28.248 --> 00:12:29.594
Vzpomeňte si:

00:12:29.594 --> 00:12:32.669
25 stupňů Celsia.

00:12:32.669 --> 00:12:35.022
Rovnovážná konstanta vody je rovna

00:12:35.022 --> 00:12:37.013
pH plus pOH.

00:12:37.013 --> 00:12:38.982
To jsme si řekli na začátku.

00:12:38.982 --> 00:12:43.305
Takže 14 se rovná pH plus 0.

00:12:43.305 --> 00:12:45.582
To je momentálně naše pOH.

00:12:45.582 --> 00:12:49.017
Takže naše pH je 14.

00:12:49.017 --> 00:12:52.072
Takže když budu mít
molární hydroxid draselný,

00:12:52.072 --> 00:12:55.682
což máme v našem případě, ale platí
to pro každou silnou zásadu...

00:12:55.682 --> 00:13:05.494
Zapíšu to: jednomolární silná zásada.

00:13:05.494 --> 00:13:08.021
Pamatujte, silný je jakýsi
oficiální chemický termín.

00:13:08.021 --> 00:13:11.012
Znamená to úplnou disociaci.

00:13:11.012 --> 00:13:17.938
Máme pH 14 a pOH 0.

00:13:17.938 --> 00:13:22.044
Když máme jednomolární silnou kyselinu...

00:13:22.044 --> 00:13:25.737
Když někdo řekne, že mají něco s pH 0,

00:13:25.737 --> 00:13:31.511
co by na vás rád hodil,
měli byste se vzdát.

00:13:31.511 --> 00:13:34.063
Protože to pravděpodobně sníží vaši

00:13:34.063 --> 00:13:37.025
naději na...
no, to je teď jedno.

00:13:37.025 --> 00:13:39.326
Řekněme, že máte molární silnou kyselinu.

00:13:39.326 --> 00:13:47.087
Má pH 0 a pOH 14.

00:13:47.087 --> 00:13:50.042
Nicméně vám možná v dalším videu ukážu,

00:13:50.042 --> 00:13:54.158
to by vám mohlo udělat představu,
že je to srovnávatelná veličina.

00:13:54.158 --> 00:13:57.049
To, že 0 je tak kyselé,
jak to jen jde, a 14 je tak zásadité,

00:13:57.049 --> 00:13:59.888
jak to jen jde (pokud jde o pH),
ale není to pravda.

00:13:59.888 --> 00:14:02.162
Můžete se klidně dostat nad
nebo pod tuto škálu.

00:14:02.162 --> 00:14:07.241
To platilo pro 1molární silnou kyselinu.

00:14:07.241 --> 00:14:11.404
Kdybychom měli 2molární silnou kyselinu,
nebo lépe 10ti molární.

00:14:11.404 --> 00:14:12.743
Řekněme, že máme koncentraci

00:14:12.743 --> 00:14:18.610
vodíkových iontů 10 molů na litr.

00:14:18.610 --> 00:14:23.014
Máme desetimolární silnou kyselinu

00:14:23.014 --> 00:14:26.998
a dáme jído vodného roztoku.

00:14:27.009 --> 00:14:28.655
Jaké bude pH?

00:14:28.655 --> 00:14:32.671
pH bude záporný dekadický logaritmus 10,

00:14:32.671 --> 00:14:34.611
logaritmus deseti o základu 10, to je 1.

00:14:34.611 --> 00:14:36.026
10 na první je 10.

00:14:36.026 --> 00:14:37.673
Záporný logaritmus je –1

00:14:37.673 --> 00:14:40.796
Takže pH –1 by bylo,
kdybyste měli 10molární kyselinu

00:14:40.796 --> 00:14:45.013
třeba chlorovodíkovou nebo
dusičnou nebo něco takového.

00:14:45.013 --> 00:14:47.005
Nicméně, to je pro toto video vše.

00:14:47.005 --> 00:14:49.007
Uvidíme se příště.