एक कमजोर एसिड के पीएच की गणना कैसे करें

एक कमजोर एसिड के पीएच की गणना एक के पीएच का निर्धारण करने की तुलना में थोड़ा अधिक जटिल है मजबूत एसिड क्योंकि कमजोर अम्ल पानी में पूरी तरह से नहीं घुलते हैं। सौभाग्य से, पीएच की गणना के लिए सूत्र आसान है। यहाँ आप क्या करते हैं।

मुख्य तकिए: एक कमजोर एसिड का पीएच

0.01 एम बेंजोइक एसिड समाधान का पीएच क्या है?

दिया हुआ: बेंज़ोइक अम्ल क_ए= 6.5 x 10^-5

बेंजोइक एसिड पानी में अलग हो जाता है:

सी₆एच₅कोह → एच⁺ + सी₆एच₅सीओओ^-

के का सूत्र_ए है:

क_ए = [एच⁺] [बी^-] / [एचबी]

कहाँ पे:
[एच⁺] = एच की एकाग्रता⁺ आयनों
[बी^-] = संयुग्मित आधार आयनों की सांद्रता
[HB] = असिंचित अम्ल अणुओं की सांद्रता
एक प्रतिक्रिया के लिए HB → H⁺ + बी^-

बेंजोइक एसिड एक एच को अलग कर देता है⁺ हर सी के लिए आयन₆एच₅सीओओ^- आयन, इसलिए [एच⁺] = [C₆एच₅सीओओ^-].

X को H की एकाग्रता का प्रतिनिधित्व करते हैं⁺ यह HB से अलग हो जाता है, तो [HB] = C - x जहां C प्रारंभिक एकाग्रता है।

इन मानों को दर्ज करें क_ए समीकरण:

क_ए = x · x / (C -x)
क_ए = x = / (C - x)
(सी - एक्स) के_ए = x =
x = CK_ए - एक्सके_ए
x + के_एx - सी.के._ए = 0

द्विघात समीकरण का उपयोग करके x के लिए हल करें:

x = [-b ± (b² - 4ac)^½] / 2 ए

x = [-के_ए + (के_एK + 4CK_ए)^½]/2

** नोट ** तकनीकी रूप से, x के लिए दो समाधान हैं। चूंकि x समाधान में आयनों की एकाग्रता का प्रतिनिधित्व करता है, x का मान ऋणात्मक नहीं हो सकता।

K के लिए मान दर्ज करें_ए और सी:

क_ए = 6.5 x 10^-5
सी = 0.01 एम

x = {-6.5 x 10^-5 + [(6.5 x 10)^-5) (+ 4 (0.01) (6.5 x 10)^-5)]^½}/2
x = (-6.5 x 10)^-5 + 1.6 x 10^-3)/2
x = (1.5 x 10)^-3)/2
x = 7.7 x 10^-4

पीएच खोजें:

पीएच = -लोग [एच⁺]

pH = -log (x)
पीएच = -लॉग (7.7 x 10)^-4)
पीएच = - (- 3.11)
पीएच = 3.11

एक 0.01 एम बेंजोइक एसिड समाधान का पीएच 3.11 है।

अधिकांश कमजोर एसिड समाधान में मुश्किल से अलग। इस घोल में हमें एसिड ही मिला अलग 7.7 x 10 से^-4 म। मूल एकाग्रता 1 x 10 थी^-2 या 770 गुना मजबूत से अलग है आयन सांद्रता.

C - x के लिए मान, अपरिवर्तित प्रतीत होने के लिए C के बहुत निकट होगा। यदि हम K में C (C - x) के लिए स्थानापन्न करते हैं_ए समीकरण,

क_ए = x = / (C - x)
क_ए = x = / C

इसके साथ, का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं है द्विघात समीकरण एक्स के लिए हल करने के लिए:

x = के_ए·सी

x = (6.5 x 10)^-5)(0.01)
x = 6.5 x 10^-7
x = 8.06 x 10^-4

पीएच खोजें

पीएच = -लोग [एच⁺]

pH = -log (x)
पीएच = -लॉग (8.06 x 10)^-4)
पीएच = - (- 3.09)
पीएच = 3.09

नोट दो उत्तर केवल 0.02 के अंतर के साथ लगभग समान हैं। पहली विधि के x और दूसरी विधि के x के बीच का अंतर केवल 0.000036 एम है। अधिकांश प्रयोगशाला स्थितियों के लिए, दूसरी विधि "अच्छा पर्याप्त" और बहुत सरल है।

किसी मूल्य की रिपोर्ट करने से पहले अपने काम की जाँच करें। एक कमजोर एसिड का पीएच 7 से कम होना चाहिए (तटस्थ नहीं) और यह आमतौर पर एक मजबूत एसिड के लिए मूल्य से कम है। नोट अपवाद हैं। उदाहरण के लिए, हाइड्रोक्लोरिक एसिड का पीएच 1 मिमी समाधान के लिए 3.01 है, जबकि ए हाइड्रोफ्लोरिक एसिड का पीएच 1 मिमी समाधान के लिए 3.27 के मान के साथ भी कम है।

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