Kémia

Kémhatás-pH-Sav-Bázis-Indikátor

Kémhatás

• az oldat savasságának és lúgosságának mértéke

• az oldatban található oxónium és hidroxidionok aránya határozza meg

• megkülönböztetünk savas, lúgos és semleges kémhatású oldatokat, ezeken belül gyengébbeket és erősebbeket

• a kémhatás vizsgálata indikátorokkal történik (pl.: lakmusz, fenolftalein, metilnarancs)

A víz kémhatása

H₂O + H₂O ⇌ OH^- + H₃O⁺

K=k₁=[OH^-]^.[H₃O⁺]
          ___________

            [H₂O]²

K_v=[H₃O⁺]^.[OH^-]=10^-14 mol/dm³

[H₃O⁺]=[OH^-]=10^-7 mol/dm³   ==>         SEMLEGES KÉMHATÁS

A víz disszociációja oxónium- és hidroxidionokra egyensúlyra vezető

folyamat (H₂O ⇌ H₃O⁺ + OH^-). Jellemzője a vízionszorzat  (K_v). Vizes

oldatban a oxóniumionok és a hidroxidionok koncentrációjának szorzata állandó, szobahőmérsékleten: K_v= [H₃O⁺]⋅[OH^-] = 10^-7⋅10^-7= 10^-14. Ez

alapján csupán az egyik ion koncentrációjának ismeretében kiszámolható a másik ion koncentrációja.

Felvetődik a kérdés, hogy miért kell az anyagok vízben való viselkedése

során kiemelten kezelni két iont, az oxóniumiont és a hidroxidiont.

A vizes oldatok kémiai tulajdonságait nagyban befolyásolja, ha benne az oxóniumionok és a hidroxidionok koncentrációja eltér egymástól.

•    Savas kémhatású az oldat, ha benne az oxóniumionok koncentrációjanagyobb, mint a hidroxidionok koncentrációja: [H₃O⁺] > [OH^–].

• Lúgos az oldat kémhatása, ha a hidroxidionok koncentrációja nagyobb, mint az oxóniumionoké: [OH^–] > [H₃O⁺].

•  Semleges az oldat kémhatása, ha az oxóniumionok koncentrációja megegyezik a hidroxidionok koncentrációjával: [H₃O ⁺] = [OH^–].

Az oldatok kémhatásának jelzésére indikátorokat használunk. Ezek olyan természetes vagy mesterséges anyagok , amelyek az oldat kémhatását színváltozással határozzák meg. Néhány gyakrabban használt indikátor színe savas, semleges és lúgos oldatban a következő táblázatban található:

 

	Savas	Semleges	Lúgos
fenolftalein	színtelen	színtelen	piros/lila
metilnarancs	piros	narancs	narancs
lakmusz	piros	lila	kék

PH

A körülöttünk lévő anyagoknak van valamilyen pH-értéke, vagyis kémhatása: Minden anyag vagy savas, vagy semleges, vagy lúgos.Az oldat kémhatását megmutató érték és az oxóniumion hatványkitevőjének az abszolút értéke. 

Itt található a pH skála:

Néhány anyag pH értéke:  

 

SAVAK

Sav:olyan molekula vagy ion,amely p⁺ leadására képes.

Pl.:HCL + H₂O ⇌ Cl^- + H₃O⁺

K= [Cl^-]^.[H₃O⁺]     K_s=       [Cl^-]^.[H₃O⁺] 

     ___________            ____________

      [HCl]^.[H₂O]                        [HCl]

A „K_s” (sav disszociációs állandó) értéke megmutatja,hogy a sav erős,vagy gyenge.

Pl.:K_s=1,1-erős sav

      K_s=10^-14-gyenge sav

Erős sav:olyan sav,melynek molekulái teljes mértékben disszociálnak.

Pl.:H₂SO₄-kénsav,HCl-sósav     pH:0-3

Gyenge sav:olyan sav,melynek molekulái részlegesen dissszociálnak.

Pl.:H₂CO₃-szénsav,H₃PO₄-foszforsav         pH:4-7

BÁZISOK

Bázis:olyan molekula vagy ion,amely p⁺ felvételére képes.Olyan vegyületek,amelyek feloldódásakor OH^- ionok keletkeznek.

Pl.:NaOH=Na⁺+OH^-

Erős bázis:molekulái teljes mértékben disszociálnak.

Pl.:NaOH-nátrium hidroxid       pH:12-14

Gyenge bázis:molekulái részlegesen disszociálnak.

Pl.:NH₄OH-ammónium hidroxid     pH:8-10