pH of a Weak Base

Me oleme vaadelnud juba nõrka hapet,

seega vaatleme ka nõrka alust.

Olgu meil vaadeldavaks aineks ammoniaak.

Ammoniaak.

See on lämmastik kolme vesinikuga.

Ta on nõrk alus sellepärast, et ta omandab vesinikud veest,

muutese vee hüdroksiidiks.

See suurendab siis hüdroksiide kontsentratsiooni.

Seega kui teil on olukord, kus vedelik koosneb ammoniaagist

ning veest,

panen vee sinna ning

lisan vee vedelikust,

siis saame nõrga aluse.

See reaktsioon ei toimi ainult ühes suunas.

See on tasakaaluvõrrand, see tähendab, et mõlemad pooled peavad olema tasakaalus.

Tasakaaluvõrrand.

Kuna see on nõrk alus,

siis saab seda käsitleda Bronsted-Lowry definitsiooni põhjal.

See on prootonite vastuvõttja doonori sees.

See muutub ammoniaagiks või teisisõnu ammoonium katiooniks.

Ammoniaagil on küljes järjekordne vesinik,

seega on tal ka juures järjekordne prooton.

Seega on ta positiivse laenguga.

Ta on vedelik.

Ta võttist veest selle vesiniku.

Seega pluss hüdroksiid rühm miinus saadud vedelik.

Jätke meelde, et kui te vaatate seda Bronsted-Lowry definitsiooni järgi,

siis see on prootonite liitja.

See teeb temast aluse.

Või kui te vaatate Arrheniuse definitsiooni,

siis kuna see aine suurendas OH-rühmade sisaldust,

siis teeb see temast Arrheniuse aluse.

Igatahes,

valime suvalise numbri.

Olgu meil 0.2 mooli NH3.

Milline on tema pH?

Seega kuidas näeb välja lahenduskäik,

teades, et meil on 0.2 mooli ainet?

Mida peaksime tegema kõigepealt?

Tuleb leida selle aluselise reaktsiooni

tasakaalu konstant.

Ma läksin just Wikipediasse,

tegelikult "liquidpedia"sse, sest ma räägin palju vedelike kohta.

Tasakaal.

Equipedia.

Aga ma läksin Wikipediasse ning seal

on tabel peaaegu kõikide ühendite kohta.

Nad annavad teile pKb.

pKb.

Mis on aga, te näete seda p siin?

See tähendab logaritm alusel 10 tasakaalu konstandist

vastandväärtust.

Vastandväärtus.

Tuleb välja, et see on 4.75.

Seega tuleb natuke rehkendada,

et saada kätte tasakaalu konstant.

Vaatame, kuidas õnnestub.

Kui me korrutame mõlemaid pooli negatiivse arvuga,

siis te saate logaritm alusel 10 tasakaalu konstandist.

Sellepärast on siin valemis ka b.

See on võrdne miinus 4.75 või

10 astmel miinus 4.75 peaks olema Kb.

Seega on Kb võrdne kümme astmes miinus 4.75.

See ei ole kerge eksponent,

seega võtan ma appi kalkulaatori.

Seega kui me tõstame kümne astmele miinus 4.75, siis see võrdub

1.8 korda 10 astmel miinus 5.

See on võrdne 1.8 korda 10 astmel miinus 5.

Nüüd saame kasutada ära leitud informatsiooni,

et teha tehteid,

mis on väga sarnased eelmises videos tehtutega.

Vesiniku sisaldust on ju raske kohe

peast välja arvutada?

Sest meie tasakaalu reaktsioonis on ainult vesinik muutujaks.

Kuid kui me teame vesiniku sisaldust,

siis saame leida ka esialgse sisalduse, teades,

et see liidetuna vesiniku sisaldus peab olema võrdne

10 astmel miinus 14.

Või kui te leiate pOH, siis see liidetuna pH peab olema 14.

Me tegime seda mõned videod tagasi.

Seega näeb selle valemi tasakaalu konstant

välja selline.

1.8 korda 10 astmel miinus 5 on võrdne, -----

nimetajas on

Ärge arvake hulga lahustit.

Seega tuleb hulka arvata ainult NH3.

Meil on 0.2 mooli, see on see mida lisame, paneme osa sellest,

näiteks X osa, mis muudetakse

paremal pool asuvaks aineks.

Seega nimetajas on meil 0.2 miinus

ükskõik kui palju muudeti ümber.

Paremal poole on siis x NH4 ning

x korda OH.

x korda OH.

See on ammoniaagi kontsentratsioon.

Peale selle on meil ka x korda x.

See on NH4 kontsentratsioon, mis neli.

Ning siis on veel ka OH

kontsentratsioon.

Õigus?

Leiame x väärtuse.

Teeme seda.

x väärtus.

Ning kui meil on x käes, siis me teame OH sisaldust.

Me oleme võimelised leidma pOH ning siis

oleme juba võimelised leidma pH'd.

OK.....

Korrutame mõlemad pooled läbi.

See sarnane lihtsustamine,

kui tegime ühes eelnevas punktis.

Kui see osa on teatud arv kordi väiksem kui see---- muide

ma teile näidata heuristilist

lahendust.

Lahendame võrrandi.

Kui leidub ka juhtumeid,

kus saab ära kaotada keskmise liikme.

Kuid praegu lihtsalt korrutame seda.

0.2 kaks korda 1.8 on 0.36.

0.36 korda 10 astmel miinus järgmisena.

2 korda 1.8 on 3.6, siis see on 0.36.

miinus 1.8 korda 10 astmel miinus 5x, eks?

See on võrdne sellega.

x ruudus.

Viime kõik liikmed ühele poole.

Ma liigutan vasakule kõik parema poole liikmed,

see tekib võrrand x ruut võrdub 0.

Lisage see mõlemale poole.

Liidetuna 1.8 korda 10 astmel miinus 5x.

1.8 korda 10 astmel miinus 5.

Nüüd peaksite nägema x liikmete

koefitsiente.

miinus 0.36 korda 10 astmel miinus 5.

Lahendame selle.

Taaskord, kui te soovite seda teha,

siis te võite taandada selle liikme ning seejärel

leida ruutjuure.

Kuid praegu me ei tee niimoodi.

Me kasutame võrrandit.

a on üks.

b on see.

See on b.

See aga on c.

Lisage need võrrandisse.

Saate miinus b.

Seega b miinus 1.8 korda 10 astmel miinus 5.

Pluss või miinus?

Tuleb lahendada ainult positiivne osa, sest kui lahendaksime

negatiivse, saaksime negatiivse kontsentratsiooni.

Seega positiivne osa.

Leiame ruutjuure b ruudust.

See on siis 1.8 korda 10 astmel miinus 5.

See on siis 1.8.

Kui te selle ruutu tõstate, saate 3.24.

See on siis 3.24 korda 10 astmel miinus 10 miinus 4 korda 1,

mis on üks,

korda c, mis on negatiivne.

See on 4 korda 0.36

korda 10 astmel miinus 5.

4 korda 0.36 on võrdne 1.44'ga.

Ma peaksin suutma selle ka peast ära teha.

Nüüd on meil 1.44e miinus 5.

korda 10 astmel ....... ---- panen selle kirja.

See on 1.44.

See kõik kuulub muidugi 2a alla.

Vaatame.....

See on minu x väärtus.

OH kontsentratsioon.

Eks näis....

3.24 korda 10 astmel miinus 10.

See on see.

Liidetuna 1.44 korda 10 astmel -5 on võrdne sellega.

See kõik asub radikaali all.

Ma tahan sellest ka ruutjuurt võtta.

See on siis astmel 0.5.

Saan 0.00379.

Vahetan värve.

Saan, et x on võrdne miinus 1.8 korda 10 astmel miinus 5

liidetuna 0.003794.

Kõik see asub kahe all.

Teen tehte.

Ma lahutan miinuse

sellest kohast.

Saan sellise tulemuse.

Ma ainult lahutan.

miinus 1.8e5 vastandväärtus on võrdne sellega.

See kõik asub nimetajas.

Nüüd tuleb see jagada veel kahega.

Jagatud kahega on võrdne 0.001.

Kirjutan selle üles.

Nõnda x.

Vahetan värvi tagasi.

x on võrdne 0.001888,

mis on lõpmatu kümnendmurd.

Kui te mäletate meie esialgselt võrrandit,

siis mis oli x?

See oli nii ammoniaagi kui ka hüdroksiidi kontsentratsiooni

kordaja.

Meid huvitab hüdroksiidi kontsentratsioon.

See on võrdne minu poolt leitud hüdroksiidi sisaldusega.

Kui ma tahan aga leida pOH, siis ma võtan sellest arvust lihtasalt

negatiivse logaritmi, mis on võrdne millegiga.

Võtame sellest logaritmi.

Logaritm on selline ning korrutame ta miinusega läbi.

Saame 2.72.

pH leidmiseks peab minu vesiniku ioonide kontsentratsioon

--- kui aine on vedelas olekus 25 kraadi Celsiuse juures, siis vedeliku pK on

võrdne

pOH liidetuna pH.

See 25 kraadi juures on 14.

Kuna teil on 10 astmel miinus 14 mooline sisaldus----

tegelikult, unustame selle.

Teil on 10 astmel miinus 7 neid osakesi.

See on tasakaalu konstant

seostumata vedeliku jaoks.

See aga on tavalise vee pH, mis on 7 ehk OH kontsentratsioon

on 10 astmel miinus 7.

Kui võtame negatiivse logaritmi, saame seitsme.

Kui nüüd me teame vahekorda.

Selleks on 2.72.

Jätke meelde, et negatiivne logaritm annab tulemusele vastandväärtuse.

Madalam pOH tähendab suuremat pOH sisaldust.

Õigus?

Aga madalam pOH?

See on väiksem pOH.

See tähendab, et teie aine pH on suurem.

pH suurem.

Seega kuidas näeb välja meie testaine pH?

Meie pH on võrdne 14 miinus 2.72.

Muudame 14'ne märki ning

see võrdne näiteks 11.3'ga.

Seega on teie pH võrdne 11.3'ga.

Mis on aga loogiline, sest tegemist oli nõrga alusega.

Ammoniaak on nõrk alus.

See on baasjuht.

See peaks tõstma vee pH taset.

Seega peaks pH olema kõrgem kui 7, kuid kui te

võrdlete seda mõne tugeva alusega, enne kui see võttis meie pH,

enne kui lisasite moolidearvu 14, siis kasutas see meie pH'd,

kuigi lisasime 0.2 mooli seda 11.3'le.

Kuid see on rohkem matemaatika probleem kui keemia,

aga loodetavasti tegi see video sellest arusaamist natuke kergemaks.