Μάθημα 9 από 102

Ιοντικό γινόμενο του νερού

Συνδέεις τις συγκεντρώσεις του ιόντος οξωνίου και του ιόντος υδροξειδίου σε κάθε υδατικό διάλυμα, λαμβάνοντας υπόψη τη θερμοκρασία.

Πηγή: Σχολικό βιβλίο, σελ. PDF 146 έως 147, σελ. βιβλίου 145 έως 146, water-ionization treatment και Kw definition
Αναγνωριστικό πηγής
itye.textbooks:8547/2600
Θέση στην πηγή
PDF pp. 146 to 147, printed pp. 145 to 146, water-ionization treatment and Kw definition
Οι αποθηκευμένες σουΣύνδεση

Οι αποθηκευμένες σελίδες μένουν σε αυτή τη συσκευή. Συνδέσου για να τις βρεις σε άλλη συσκευή.

Με μια ματιά

Σε κάθε υδατικό διάλυμα συνδέεις, στην ίδια θερμοκρασία, τις συγκεντρώσεις των ιόντων οξωνίου και υδροξειδίου:

Kw=[H3O+][OH−],Kw=10−14 στους 25 °C\kw=\conc{\ion{H_3O^+}}\conc{\ion{OH^-}},\qquad \kw=10^{-14}\ \text{στους 25 °C}

Επειδή το ιοντικό γινόμενο του νερού μεταβάλλεται με τη θερμοκρασία, χρησιμοποιείς τη σχέση για να υπολογίζεις τη μία συγκέντρωση από την άλλη στην ίδια θερμοκρασία.

Κεντρική ιδέα

Σε κάθε υδατικό διάλυμα συνδέεις τις συγκεντρώσεις του ιόντος οξωνίου και του ιόντος υδροξειδίου με το ιοντικό γινόμενο του νερού:

Kw=[H3O+][OH−]\kw=\conc{\ion{H_3O^+}}\conc{\ion{OH^-}}

Χρησιμοποιείς μία κοινή θερμοκρασία, επειδή το ιοντικό γινόμενο του νερού μεταβάλλεται με τη θερμοκρασία. Στους 25 °C χρησιμοποιείς:

Kw=10−14\kw=10^{-14}

Στο καθαρό νερό στους 25 °C βρίσκεις ίσες συγκεντρώσεις:

[H3O+]=[OH−]=10−7 mol L−1\conc{\ion{H_3O^+}}=\conc{\ion{OH^-}}=10^{-7}\,\unit{mol\,L^{-1}}

Υπολογισμός συγκέντρωσης ιόντος υδροξειδίου

Σε υδατικό διάλυμα στους 25 °C γνωρίζεις:

[H3O+]=10−5 mol L−1\conc{\ion{H_3O^+}}=10^{-5}\,\unit{mol\,L^{-1}}

Υπολογίζεις τη συγκέντρωση του ιόντος υδροξειδίου.

Σκέψου το επόμενο βήμα πριν το ανοίξεις.

  1. Δείξε το βήμα 1

    Γράφεις τη σχέση του ιοντικού γινομένου του νερού, επειδή το διάλυμα είναι υδατικό:

    Kw=[H3O+][OH−]\kw=\conc{\ion{H_3O^+}}\conc{\ion{OH^-}}
  2. Δείξε το βήμα 2

    Απομονώνεις τη ζητούμενη συγκέντρωση:

    [OH−]=Kw[H3O+]\conc{\ion{OH^-}}=\frac{\kw}{\conc{\ion{H_3O^+}}}
  3. Δείξε το βήμα 3

    Αντικαθιστάς την τιμή του ιοντικού γινομένου του νερού στους 25 °C και υπολογίζεις:

    [OH−]=10−1410−5=10−9 mol L−1\conc{\ion{OH^-}}=\frac{10^{-14}}{10^{-5}}=10^{-9}\,\unit{mol\,L^{-1}}
Δες τα [H3O+] = 10⁻⁵ και [OH-] = 10⁻⁹ mol/L στους 25 °C και τι αλλάζει στους 60 °C
Φορτώνει το διαδραστικό.

Επιλογή της σωστής πρότασης

Σε ερώτηση επιλογής εξετάζεις τις προτάσεις: Α. Στους 25 °C ισχύει:

Kw=10−14\kw=10^{-14}

Β. Η ίδια αριθμητική τιμή ισχύει σε κάθε θερμοκρασία.

Σκέψου το επόμενο βήμα πριν το ανοίξεις.

  1. Δείξε το βήμα 1

    Ελέγχεις την πρόταση Α και τη χαρακτηρίζεις σωστή, επειδή δηλώνει τη συνθήκη των 25 °C.

  2. Δείξε το βήμα 2

    Ελέγχεις την πρόταση Β και τη χαρακτηρίζεις λανθασμένη, επειδή το ιοντικό γινόμενο του νερού μεταβάλλεται με τη θερμοκρασία.

  3. Δείξε το βήμα 3

    Επιλέγεις την πρόταση Α ως σωστή απάντηση.

Συνηθισμένα λάθη

  • Μη χρησιμοποιείς την τιμή 10−1410^{-14} χωρίς να δηλώνεις τους 25 °C, επειδή το ιοντικό γινόμενο του νερού μεταβάλλεται με τη θερμοκρασία.
  • Μην αποδίδεις τις συγκεντρώσεις 10−7 mol L−110^{-7}\,\unit{mol\,L^{-1}} στο καθαρό νερό σε κάθε θερμοκρασία, επειδή οι συγκεκριμένες τιμές ισχύουν στους 25 °C.
  • Μην αναμειγνύεις συγκεντρώσεις και τιμή του ιοντικού γινομένου του νερού από διαφορετικές θερμοκρασίες.

Τεκμηρίωση

  • Το ιοντικό γινόμενο του νερού ισούται με το γινόμενο των συγκεντρώσεων του ιόντος οξωνίου και του ιόντος υδροξειδίου.

  • Στους 25 °C το ιοντικό γινόμενο του νερού έχει την τιμή 10 στην ισχύ με εκθέτη μείον 14.

  • Στο καθαρό νερό στους 25 °C καθεμία από τις δύο συγκεντρώσεις έχει την τιμή 10 στην ισχύ με εκθέτη μείον 7.

  • Για συγκέντρωση ιόντος οξωνίου ίση με 10 στην ισχύ με εκθέτη μείον 5 στους 25 °C, η συγκέντρωση του ιόντος υδροξειδίου είναι 10 στην ισχύ με εκθέτη μείον 9.

  • Η αυτοϊοντοποίηση του νερού θεμελιώνει σχέση ισορροπίας σε κάθε υδατικό διάλυμα.

  • Το ιοντικό γινόμενο του νερού μεταβάλλεται με τη θερμοκρασία.

Φορτώνεται η αποθηκευμένη πρόοδός σου.

Η πρόοδός σου

Κατακτάς την ενότητα με τουλάχιστον 3 σωστές λύσεις και βαθμό τουλάχιστον 70%. Η ανάγνωση καταγράφει μόνο πότε την είδες.