Post on 29-Dec-2015
description
ELEKTROLITIČKA DISOCIJACIJA
Arenijusova (SArrenius1887) teorija disocijacije zasniva se na sledećim postavkama
1 Molekuli elektrolita se pri rastvaranju u vodi ražlazu (disosuju) na pozitivno (vodonik metali amonijum grupa) i negativno (ostaci kiselina i baza i vode) naeletrisane čestice-jone Istovremeno sa disocijaciom vrši se i obrnut proces (sjedinjavanje jona)
HCN H+ + A- ili HA + HOH H3O+ + A-
2 Pod dejstvom električne struje
pozitivno naelekrtisani joni ( katjoni) kreću se ka negativnoj elektrodi- katodi
negativno naelektrisani joni (anjoni) kreću se ka pozitivno naelektrisanoj elektrodi ndashanodi
3 Stepen disocijacije elektrolita zavisi od prirode i koncentracije elektrolita prirode rastvarača i temperature
Ova teorija važi za slabe elktrolite
( HCN CH3COOH NH4OH Cu(OH)2 ) CH3COOH3
+ Na+ CH3COO- + H+
NH4OH NH4 ++ OH-
Prema teoriji Debaja i Hikela (savremena elektrolitička teorija) kod jakih elektrolita (HCl HNO3 KOH KCl Na2SO4 ) i kod razblažzenih rastvora postoje samo jonovi (ne molekuli)
HCl rarr H+ + Cl-
KOH rarr K+ + OH-
NaNO3 rarr Na+ + NO3-
K2SO4 rarr 2K+ + SO42-
Savremena teorija disocijacije objašnjava elektrolitičku disocijaciju preko uzajamnog dejstva molekula rastvarača i čestica supstance koja se rastvara
Disocijacija jonskih jedinjenja Disocijacija elektrolita (jonske kristalne rešetke) sastoji se u
-razgradnji kristalne rešetke
- raskidanju jonske veze ( pomoću polarnih molekula vode slabi se međusobno privlačenje jona elektrolita)
- hidrataciji jonova
Orjentacija polarnih molekula vode prema jonu Na+
Sile u hidratisanom jonu
Elektrolitička disocijacija NaCl
Na+Cl- (s) rarr Na+(aq) + Cl-(aq)
ili NaCl rarr Na+ + Cl- Pokretljivost hidratisanih jona zavisi od broja molekula vode s kojim su vezani ( što zavisi od veličine jona)
Disocijacija jedinjenja sa polarnom kovalentnom vezom -vrši se istovremeno sa njegovim rastvaranjem (tada se grade joni)- jonizacija
- joni se hidratišu
Primer Elektrolitička disocijacija (jonizacija) gasovitog hlorovodonika
Disocijacija jedinjenja sa nepolarnom kovalentnom vezom - neznatna je ( ne nastaju joni već molekuli)
Primer Rastvaranje šećera u vodiKristali ove supstance se rastvaraju do molekula (ne nastaju joni) Slično je i sa karbamidima alkoholima i drugim organskim supstancama
Dielektrična konstanta (25degC) vode iznosi 785 etanola 243
benzena 23
Drugi rastvarači u kojima mogu disosovati elektroliti etanol aceton benzen itd Koliko će disosovati zavisi od dielektrične konstante rastvarača Kvantitativno se polarnost pojedinih molekula može okarakterisati DIPOLNIM MOMENTOM a supstance u celini DIELEKTRIČNOM KONSTANTOM (RELATIVNOM PERMITIVNOŠĆU )
DIELEKTRIČNA KONSTANTA definiše uticaj sredine na elektrostatičke sile koje deluju između naelektrisanih čestica Numerička vrednost izražava koliko su puta ove sile manje u datoj sredini nego u vakuumu(εr = 1) čija je dielektrična konstanta izabrana za osnovu
Stepen disocijacije
Odnos između broja disosovanih molekula na jonove(N) i broja svih rastvorenih molekula (N0)
α = N N0
α- stepen disocijacije (izražava se u delovima jedinice od 0 do 1 ili u procentima od 1 do 100)
α = 1 svi molekuli elektrolita su se razložili na odgovarajuće jone
α = 0 molekuli rastvorene supstance nisu razloženi na jone (supstanca je neelektrolit)
Stepen disocijacije elektrolita
Stepen disocijacije nekih elektrolita(18deg C označava prvi stepen disocijacije za dvo i polibazne kiseline)
-eksperimentalno se dobija merenjem osmotskog pritiska merenjem provodljivosti rastvora
- zavisi od prirode elektrolita prirode rstvarača temperature i koncentracije
Podela elektrolita prema stepenu disocijacije
slabe elektrolite αlt 3 [ jedinjenja koja sadrže kovalentno polarnu vezu sa delimično jonskim karakterom- NH3 sve baze osim baza alkalnih i zemnoalkalnih metala organske kiseline i baze i neke neoganske kiseline (HCN HNO2 H2S H2CO3 H3PO4 H3AsO4 H3BO3 i dr) ]
elektrolite srednje jačine α je 3-30(H2SO3 vidi predhodno datu tabelu)
jake elektrolite α gt 30 [ jedinjenja sa jonskom vezom-soli alkalije sve baze zemnoalkalnih metala i neke neorganske kiseline ( HNO3 H2SO4 HCl HBr itd)]
Primena zakona o dejstvu masa na elektrolite
BA B+ + A-
[ ] [ ][ ]BA
ABK+minus sdot
=
K- Konstanta disocijacije
Primer NH4OH NH4
+ + OH -
[ ] [ ]OHNHOHNHK
4
4minus+ sdot
=
K = 18 ∙10-5 Vrednost K zavisi od -prirode elektrolita -prirode rastvarača -temperature Ne zavisi od koncentracije rastvora
K služi za karakterizaciju jačine elektrolita Veza između konstante disocijacije i stepena disocijacije ako je C celokupna molska koncentracija rastvorenog binarnog elektrolita i α stepen disocijacije onda je [A+]=[B-]= C∙α [AB]=C-Cα= C(1-α)
BA B+ + A-
)c(1-cc Kααα
=α
α1-
cK2
= Ostvald-ov zakon razblađenja
Ako je stepen disocijacije elektrolita veoma mali onda je
)
2
αα
(1-cK =
0
K = α2c
Jake kiseline - jaki elektroliti
100 disosuju u vodi [H3O+] = [jaka kiselina]
HCl rarr H+ + Cl- HCl + H2Orarr H3O+ + Cl-
KISELINE
Stepen disocijacije α ltlt1 [H3O+] ltlt [slaba kiselina]
HF hArr H+ + F-
HF + H2O hArr H3O+ + F-
Slabe kiseline - slabi elektroliti
U procesu elektrolitičke disocijacije veza između atoma vodonika i kiselinskog ostatka se raskida ndashmolekul kiseline se jonizuje (disosuje) na pozitivne vodonikove jone i negativne jone kiselinskog ostatka koji se hidratišu
Disocijacija jednobaznih kiselina
HBrrarr H+ + Br- ili HBr + H2O rarr H3O+ + Br-
HBr (g) rarr H+ (aq) + Br-
(aq)
HNO3 rarr H+ + NO3- ili HNO3 + H2O rarr H3O+ + NO3
-
HNO2 H+ + NO2- ili HNO2 + H2O H3O+ + NO2
-
H2O
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
2 Pod dejstvom električne struje
pozitivno naelekrtisani joni ( katjoni) kreću se ka negativnoj elektrodi- katodi
negativno naelektrisani joni (anjoni) kreću se ka pozitivno naelektrisanoj elektrodi ndashanodi
3 Stepen disocijacije elektrolita zavisi od prirode i koncentracije elektrolita prirode rastvarača i temperature
Ova teorija važi za slabe elktrolite
( HCN CH3COOH NH4OH Cu(OH)2 ) CH3COOH3
+ Na+ CH3COO- + H+
NH4OH NH4 ++ OH-
Prema teoriji Debaja i Hikela (savremena elektrolitička teorija) kod jakih elektrolita (HCl HNO3 KOH KCl Na2SO4 ) i kod razblažzenih rastvora postoje samo jonovi (ne molekuli)
HCl rarr H+ + Cl-
KOH rarr K+ + OH-
NaNO3 rarr Na+ + NO3-
K2SO4 rarr 2K+ + SO42-
Savremena teorija disocijacije objašnjava elektrolitičku disocijaciju preko uzajamnog dejstva molekula rastvarača i čestica supstance koja se rastvara
Disocijacija jonskih jedinjenja Disocijacija elektrolita (jonske kristalne rešetke) sastoji se u
-razgradnji kristalne rešetke
- raskidanju jonske veze ( pomoću polarnih molekula vode slabi se međusobno privlačenje jona elektrolita)
- hidrataciji jonova
Orjentacija polarnih molekula vode prema jonu Na+
Sile u hidratisanom jonu
Elektrolitička disocijacija NaCl
Na+Cl- (s) rarr Na+(aq) + Cl-(aq)
ili NaCl rarr Na+ + Cl- Pokretljivost hidratisanih jona zavisi od broja molekula vode s kojim su vezani ( što zavisi od veličine jona)
Disocijacija jedinjenja sa polarnom kovalentnom vezom -vrši se istovremeno sa njegovim rastvaranjem (tada se grade joni)- jonizacija
- joni se hidratišu
Primer Elektrolitička disocijacija (jonizacija) gasovitog hlorovodonika
Disocijacija jedinjenja sa nepolarnom kovalentnom vezom - neznatna je ( ne nastaju joni već molekuli)
Primer Rastvaranje šećera u vodiKristali ove supstance se rastvaraju do molekula (ne nastaju joni) Slično je i sa karbamidima alkoholima i drugim organskim supstancama
Dielektrična konstanta (25degC) vode iznosi 785 etanola 243
benzena 23
Drugi rastvarači u kojima mogu disosovati elektroliti etanol aceton benzen itd Koliko će disosovati zavisi od dielektrične konstante rastvarača Kvantitativno se polarnost pojedinih molekula može okarakterisati DIPOLNIM MOMENTOM a supstance u celini DIELEKTRIČNOM KONSTANTOM (RELATIVNOM PERMITIVNOŠĆU )
DIELEKTRIČNA KONSTANTA definiše uticaj sredine na elektrostatičke sile koje deluju između naelektrisanih čestica Numerička vrednost izražava koliko su puta ove sile manje u datoj sredini nego u vakuumu(εr = 1) čija je dielektrična konstanta izabrana za osnovu
Stepen disocijacije
Odnos između broja disosovanih molekula na jonove(N) i broja svih rastvorenih molekula (N0)
α = N N0
α- stepen disocijacije (izražava se u delovima jedinice od 0 do 1 ili u procentima od 1 do 100)
α = 1 svi molekuli elektrolita su se razložili na odgovarajuće jone
α = 0 molekuli rastvorene supstance nisu razloženi na jone (supstanca je neelektrolit)
Stepen disocijacije elektrolita
Stepen disocijacije nekih elektrolita(18deg C označava prvi stepen disocijacije za dvo i polibazne kiseline)
-eksperimentalno se dobija merenjem osmotskog pritiska merenjem provodljivosti rastvora
- zavisi od prirode elektrolita prirode rstvarača temperature i koncentracije
Podela elektrolita prema stepenu disocijacije
slabe elektrolite αlt 3 [ jedinjenja koja sadrže kovalentno polarnu vezu sa delimično jonskim karakterom- NH3 sve baze osim baza alkalnih i zemnoalkalnih metala organske kiseline i baze i neke neoganske kiseline (HCN HNO2 H2S H2CO3 H3PO4 H3AsO4 H3BO3 i dr) ]
elektrolite srednje jačine α je 3-30(H2SO3 vidi predhodno datu tabelu)
jake elektrolite α gt 30 [ jedinjenja sa jonskom vezom-soli alkalije sve baze zemnoalkalnih metala i neke neorganske kiseline ( HNO3 H2SO4 HCl HBr itd)]
Primena zakona o dejstvu masa na elektrolite
BA B+ + A-
[ ] [ ][ ]BA
ABK+minus sdot
=
K- Konstanta disocijacije
Primer NH4OH NH4
+ + OH -
[ ] [ ]OHNHOHNHK
4
4minus+ sdot
=
K = 18 ∙10-5 Vrednost K zavisi od -prirode elektrolita -prirode rastvarača -temperature Ne zavisi od koncentracije rastvora
K služi za karakterizaciju jačine elektrolita Veza između konstante disocijacije i stepena disocijacije ako je C celokupna molska koncentracija rastvorenog binarnog elektrolita i α stepen disocijacije onda je [A+]=[B-]= C∙α [AB]=C-Cα= C(1-α)
BA B+ + A-
)c(1-cc Kααα
=α
α1-
cK2
= Ostvald-ov zakon razblađenja
Ako je stepen disocijacije elektrolita veoma mali onda je
)
2
αα
(1-cK =
0
K = α2c
Jake kiseline - jaki elektroliti
100 disosuju u vodi [H3O+] = [jaka kiselina]
HCl rarr H+ + Cl- HCl + H2Orarr H3O+ + Cl-
KISELINE
Stepen disocijacije α ltlt1 [H3O+] ltlt [slaba kiselina]
HF hArr H+ + F-
HF + H2O hArr H3O+ + F-
Slabe kiseline - slabi elektroliti
U procesu elektrolitičke disocijacije veza između atoma vodonika i kiselinskog ostatka se raskida ndashmolekul kiseline se jonizuje (disosuje) na pozitivne vodonikove jone i negativne jone kiselinskog ostatka koji se hidratišu
Disocijacija jednobaznih kiselina
HBrrarr H+ + Br- ili HBr + H2O rarr H3O+ + Br-
HBr (g) rarr H+ (aq) + Br-
(aq)
HNO3 rarr H+ + NO3- ili HNO3 + H2O rarr H3O+ + NO3
-
HNO2 H+ + NO2- ili HNO2 + H2O H3O+ + NO2
-
H2O
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Ova teorija važi za slabe elktrolite
( HCN CH3COOH NH4OH Cu(OH)2 ) CH3COOH3
+ Na+ CH3COO- + H+
NH4OH NH4 ++ OH-
Prema teoriji Debaja i Hikela (savremena elektrolitička teorija) kod jakih elektrolita (HCl HNO3 KOH KCl Na2SO4 ) i kod razblažzenih rastvora postoje samo jonovi (ne molekuli)
HCl rarr H+ + Cl-
KOH rarr K+ + OH-
NaNO3 rarr Na+ + NO3-
K2SO4 rarr 2K+ + SO42-
Savremena teorija disocijacije objašnjava elektrolitičku disocijaciju preko uzajamnog dejstva molekula rastvarača i čestica supstance koja se rastvara
Disocijacija jonskih jedinjenja Disocijacija elektrolita (jonske kristalne rešetke) sastoji se u
-razgradnji kristalne rešetke
- raskidanju jonske veze ( pomoću polarnih molekula vode slabi se međusobno privlačenje jona elektrolita)
- hidrataciji jonova
Orjentacija polarnih molekula vode prema jonu Na+
Sile u hidratisanom jonu
Elektrolitička disocijacija NaCl
Na+Cl- (s) rarr Na+(aq) + Cl-(aq)
ili NaCl rarr Na+ + Cl- Pokretljivost hidratisanih jona zavisi od broja molekula vode s kojim su vezani ( što zavisi od veličine jona)
Disocijacija jedinjenja sa polarnom kovalentnom vezom -vrši se istovremeno sa njegovim rastvaranjem (tada se grade joni)- jonizacija
- joni se hidratišu
Primer Elektrolitička disocijacija (jonizacija) gasovitog hlorovodonika
Disocijacija jedinjenja sa nepolarnom kovalentnom vezom - neznatna je ( ne nastaju joni već molekuli)
Primer Rastvaranje šećera u vodiKristali ove supstance se rastvaraju do molekula (ne nastaju joni) Slično je i sa karbamidima alkoholima i drugim organskim supstancama
Dielektrična konstanta (25degC) vode iznosi 785 etanola 243
benzena 23
Drugi rastvarači u kojima mogu disosovati elektroliti etanol aceton benzen itd Koliko će disosovati zavisi od dielektrične konstante rastvarača Kvantitativno se polarnost pojedinih molekula može okarakterisati DIPOLNIM MOMENTOM a supstance u celini DIELEKTRIČNOM KONSTANTOM (RELATIVNOM PERMITIVNOŠĆU )
DIELEKTRIČNA KONSTANTA definiše uticaj sredine na elektrostatičke sile koje deluju između naelektrisanih čestica Numerička vrednost izražava koliko su puta ove sile manje u datoj sredini nego u vakuumu(εr = 1) čija je dielektrična konstanta izabrana za osnovu
Stepen disocijacije
Odnos između broja disosovanih molekula na jonove(N) i broja svih rastvorenih molekula (N0)
α = N N0
α- stepen disocijacije (izražava se u delovima jedinice od 0 do 1 ili u procentima od 1 do 100)
α = 1 svi molekuli elektrolita su se razložili na odgovarajuće jone
α = 0 molekuli rastvorene supstance nisu razloženi na jone (supstanca je neelektrolit)
Stepen disocijacije elektrolita
Stepen disocijacije nekih elektrolita(18deg C označava prvi stepen disocijacije za dvo i polibazne kiseline)
-eksperimentalno se dobija merenjem osmotskog pritiska merenjem provodljivosti rastvora
- zavisi od prirode elektrolita prirode rstvarača temperature i koncentracije
Podela elektrolita prema stepenu disocijacije
slabe elektrolite αlt 3 [ jedinjenja koja sadrže kovalentno polarnu vezu sa delimično jonskim karakterom- NH3 sve baze osim baza alkalnih i zemnoalkalnih metala organske kiseline i baze i neke neoganske kiseline (HCN HNO2 H2S H2CO3 H3PO4 H3AsO4 H3BO3 i dr) ]
elektrolite srednje jačine α je 3-30(H2SO3 vidi predhodno datu tabelu)
jake elektrolite α gt 30 [ jedinjenja sa jonskom vezom-soli alkalije sve baze zemnoalkalnih metala i neke neorganske kiseline ( HNO3 H2SO4 HCl HBr itd)]
Primena zakona o dejstvu masa na elektrolite
BA B+ + A-
[ ] [ ][ ]BA
ABK+minus sdot
=
K- Konstanta disocijacije
Primer NH4OH NH4
+ + OH -
[ ] [ ]OHNHOHNHK
4
4minus+ sdot
=
K = 18 ∙10-5 Vrednost K zavisi od -prirode elektrolita -prirode rastvarača -temperature Ne zavisi od koncentracije rastvora
K služi za karakterizaciju jačine elektrolita Veza između konstante disocijacije i stepena disocijacije ako je C celokupna molska koncentracija rastvorenog binarnog elektrolita i α stepen disocijacije onda je [A+]=[B-]= C∙α [AB]=C-Cα= C(1-α)
BA B+ + A-
)c(1-cc Kααα
=α
α1-
cK2
= Ostvald-ov zakon razblađenja
Ako je stepen disocijacije elektrolita veoma mali onda je
)
2
αα
(1-cK =
0
K = α2c
Jake kiseline - jaki elektroliti
100 disosuju u vodi [H3O+] = [jaka kiselina]
HCl rarr H+ + Cl- HCl + H2Orarr H3O+ + Cl-
KISELINE
Stepen disocijacije α ltlt1 [H3O+] ltlt [slaba kiselina]
HF hArr H+ + F-
HF + H2O hArr H3O+ + F-
Slabe kiseline - slabi elektroliti
U procesu elektrolitičke disocijacije veza između atoma vodonika i kiselinskog ostatka se raskida ndashmolekul kiseline se jonizuje (disosuje) na pozitivne vodonikove jone i negativne jone kiselinskog ostatka koji se hidratišu
Disocijacija jednobaznih kiselina
HBrrarr H+ + Br- ili HBr + H2O rarr H3O+ + Br-
HBr (g) rarr H+ (aq) + Br-
(aq)
HNO3 rarr H+ + NO3- ili HNO3 + H2O rarr H3O+ + NO3
-
HNO2 H+ + NO2- ili HNO2 + H2O H3O+ + NO2
-
H2O
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Savremena teorija disocijacije objašnjava elektrolitičku disocijaciju preko uzajamnog dejstva molekula rastvarača i čestica supstance koja se rastvara
Disocijacija jonskih jedinjenja Disocijacija elektrolita (jonske kristalne rešetke) sastoji se u
-razgradnji kristalne rešetke
- raskidanju jonske veze ( pomoću polarnih molekula vode slabi se međusobno privlačenje jona elektrolita)
- hidrataciji jonova
Orjentacija polarnih molekula vode prema jonu Na+
Sile u hidratisanom jonu
Elektrolitička disocijacija NaCl
Na+Cl- (s) rarr Na+(aq) + Cl-(aq)
ili NaCl rarr Na+ + Cl- Pokretljivost hidratisanih jona zavisi od broja molekula vode s kojim su vezani ( što zavisi od veličine jona)
Disocijacija jedinjenja sa polarnom kovalentnom vezom -vrši se istovremeno sa njegovim rastvaranjem (tada se grade joni)- jonizacija
- joni se hidratišu
Primer Elektrolitička disocijacija (jonizacija) gasovitog hlorovodonika
Disocijacija jedinjenja sa nepolarnom kovalentnom vezom - neznatna je ( ne nastaju joni već molekuli)
Primer Rastvaranje šećera u vodiKristali ove supstance se rastvaraju do molekula (ne nastaju joni) Slično je i sa karbamidima alkoholima i drugim organskim supstancama
Dielektrična konstanta (25degC) vode iznosi 785 etanola 243
benzena 23
Drugi rastvarači u kojima mogu disosovati elektroliti etanol aceton benzen itd Koliko će disosovati zavisi od dielektrične konstante rastvarača Kvantitativno se polarnost pojedinih molekula može okarakterisati DIPOLNIM MOMENTOM a supstance u celini DIELEKTRIČNOM KONSTANTOM (RELATIVNOM PERMITIVNOŠĆU )
DIELEKTRIČNA KONSTANTA definiše uticaj sredine na elektrostatičke sile koje deluju između naelektrisanih čestica Numerička vrednost izražava koliko su puta ove sile manje u datoj sredini nego u vakuumu(εr = 1) čija je dielektrična konstanta izabrana za osnovu
Stepen disocijacije
Odnos između broja disosovanih molekula na jonove(N) i broja svih rastvorenih molekula (N0)
α = N N0
α- stepen disocijacije (izražava se u delovima jedinice od 0 do 1 ili u procentima od 1 do 100)
α = 1 svi molekuli elektrolita su se razložili na odgovarajuće jone
α = 0 molekuli rastvorene supstance nisu razloženi na jone (supstanca je neelektrolit)
Stepen disocijacije elektrolita
Stepen disocijacije nekih elektrolita(18deg C označava prvi stepen disocijacije za dvo i polibazne kiseline)
-eksperimentalno se dobija merenjem osmotskog pritiska merenjem provodljivosti rastvora
- zavisi od prirode elektrolita prirode rstvarača temperature i koncentracije
Podela elektrolita prema stepenu disocijacije
slabe elektrolite αlt 3 [ jedinjenja koja sadrže kovalentno polarnu vezu sa delimično jonskim karakterom- NH3 sve baze osim baza alkalnih i zemnoalkalnih metala organske kiseline i baze i neke neoganske kiseline (HCN HNO2 H2S H2CO3 H3PO4 H3AsO4 H3BO3 i dr) ]
elektrolite srednje jačine α je 3-30(H2SO3 vidi predhodno datu tabelu)
jake elektrolite α gt 30 [ jedinjenja sa jonskom vezom-soli alkalije sve baze zemnoalkalnih metala i neke neorganske kiseline ( HNO3 H2SO4 HCl HBr itd)]
Primena zakona o dejstvu masa na elektrolite
BA B+ + A-
[ ] [ ][ ]BA
ABK+minus sdot
=
K- Konstanta disocijacije
Primer NH4OH NH4
+ + OH -
[ ] [ ]OHNHOHNHK
4
4minus+ sdot
=
K = 18 ∙10-5 Vrednost K zavisi od -prirode elektrolita -prirode rastvarača -temperature Ne zavisi od koncentracije rastvora
K služi za karakterizaciju jačine elektrolita Veza između konstante disocijacije i stepena disocijacije ako je C celokupna molska koncentracija rastvorenog binarnog elektrolita i α stepen disocijacije onda je [A+]=[B-]= C∙α [AB]=C-Cα= C(1-α)
BA B+ + A-
)c(1-cc Kααα
=α
α1-
cK2
= Ostvald-ov zakon razblađenja
Ako je stepen disocijacije elektrolita veoma mali onda je
)
2
αα
(1-cK =
0
K = α2c
Jake kiseline - jaki elektroliti
100 disosuju u vodi [H3O+] = [jaka kiselina]
HCl rarr H+ + Cl- HCl + H2Orarr H3O+ + Cl-
KISELINE
Stepen disocijacije α ltlt1 [H3O+] ltlt [slaba kiselina]
HF hArr H+ + F-
HF + H2O hArr H3O+ + F-
Slabe kiseline - slabi elektroliti
U procesu elektrolitičke disocijacije veza između atoma vodonika i kiselinskog ostatka se raskida ndashmolekul kiseline se jonizuje (disosuje) na pozitivne vodonikove jone i negativne jone kiselinskog ostatka koji se hidratišu
Disocijacija jednobaznih kiselina
HBrrarr H+ + Br- ili HBr + H2O rarr H3O+ + Br-
HBr (g) rarr H+ (aq) + Br-
(aq)
HNO3 rarr H+ + NO3- ili HNO3 + H2O rarr H3O+ + NO3
-
HNO2 H+ + NO2- ili HNO2 + H2O H3O+ + NO2
-
H2O
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Disocijacija jonskih jedinjenja Disocijacija elektrolita (jonske kristalne rešetke) sastoji se u
-razgradnji kristalne rešetke
- raskidanju jonske veze ( pomoću polarnih molekula vode slabi se međusobno privlačenje jona elektrolita)
- hidrataciji jonova
Orjentacija polarnih molekula vode prema jonu Na+
Sile u hidratisanom jonu
Elektrolitička disocijacija NaCl
Na+Cl- (s) rarr Na+(aq) + Cl-(aq)
ili NaCl rarr Na+ + Cl- Pokretljivost hidratisanih jona zavisi od broja molekula vode s kojim su vezani ( što zavisi od veličine jona)
Disocijacija jedinjenja sa polarnom kovalentnom vezom -vrši se istovremeno sa njegovim rastvaranjem (tada se grade joni)- jonizacija
- joni se hidratišu
Primer Elektrolitička disocijacija (jonizacija) gasovitog hlorovodonika
Disocijacija jedinjenja sa nepolarnom kovalentnom vezom - neznatna je ( ne nastaju joni već molekuli)
Primer Rastvaranje šećera u vodiKristali ove supstance se rastvaraju do molekula (ne nastaju joni) Slično je i sa karbamidima alkoholima i drugim organskim supstancama
Dielektrična konstanta (25degC) vode iznosi 785 etanola 243
benzena 23
Drugi rastvarači u kojima mogu disosovati elektroliti etanol aceton benzen itd Koliko će disosovati zavisi od dielektrične konstante rastvarača Kvantitativno se polarnost pojedinih molekula može okarakterisati DIPOLNIM MOMENTOM a supstance u celini DIELEKTRIČNOM KONSTANTOM (RELATIVNOM PERMITIVNOŠĆU )
DIELEKTRIČNA KONSTANTA definiše uticaj sredine na elektrostatičke sile koje deluju između naelektrisanih čestica Numerička vrednost izražava koliko su puta ove sile manje u datoj sredini nego u vakuumu(εr = 1) čija je dielektrična konstanta izabrana za osnovu
Stepen disocijacije
Odnos između broja disosovanih molekula na jonove(N) i broja svih rastvorenih molekula (N0)
α = N N0
α- stepen disocijacije (izražava se u delovima jedinice od 0 do 1 ili u procentima od 1 do 100)
α = 1 svi molekuli elektrolita su se razložili na odgovarajuće jone
α = 0 molekuli rastvorene supstance nisu razloženi na jone (supstanca je neelektrolit)
Stepen disocijacije elektrolita
Stepen disocijacije nekih elektrolita(18deg C označava prvi stepen disocijacije za dvo i polibazne kiseline)
-eksperimentalno se dobija merenjem osmotskog pritiska merenjem provodljivosti rastvora
- zavisi od prirode elektrolita prirode rstvarača temperature i koncentracije
Podela elektrolita prema stepenu disocijacije
slabe elektrolite αlt 3 [ jedinjenja koja sadrže kovalentno polarnu vezu sa delimično jonskim karakterom- NH3 sve baze osim baza alkalnih i zemnoalkalnih metala organske kiseline i baze i neke neoganske kiseline (HCN HNO2 H2S H2CO3 H3PO4 H3AsO4 H3BO3 i dr) ]
elektrolite srednje jačine α je 3-30(H2SO3 vidi predhodno datu tabelu)
jake elektrolite α gt 30 [ jedinjenja sa jonskom vezom-soli alkalije sve baze zemnoalkalnih metala i neke neorganske kiseline ( HNO3 H2SO4 HCl HBr itd)]
Primena zakona o dejstvu masa na elektrolite
BA B+ + A-
[ ] [ ][ ]BA
ABK+minus sdot
=
K- Konstanta disocijacije
Primer NH4OH NH4
+ + OH -
[ ] [ ]OHNHOHNHK
4
4minus+ sdot
=
K = 18 ∙10-5 Vrednost K zavisi od -prirode elektrolita -prirode rastvarača -temperature Ne zavisi od koncentracije rastvora
K služi za karakterizaciju jačine elektrolita Veza između konstante disocijacije i stepena disocijacije ako je C celokupna molska koncentracija rastvorenog binarnog elektrolita i α stepen disocijacije onda je [A+]=[B-]= C∙α [AB]=C-Cα= C(1-α)
BA B+ + A-
)c(1-cc Kααα
=α
α1-
cK2
= Ostvald-ov zakon razblađenja
Ako je stepen disocijacije elektrolita veoma mali onda je
)
2
αα
(1-cK =
0
K = α2c
Jake kiseline - jaki elektroliti
100 disosuju u vodi [H3O+] = [jaka kiselina]
HCl rarr H+ + Cl- HCl + H2Orarr H3O+ + Cl-
KISELINE
Stepen disocijacije α ltlt1 [H3O+] ltlt [slaba kiselina]
HF hArr H+ + F-
HF + H2O hArr H3O+ + F-
Slabe kiseline - slabi elektroliti
U procesu elektrolitičke disocijacije veza između atoma vodonika i kiselinskog ostatka se raskida ndashmolekul kiseline se jonizuje (disosuje) na pozitivne vodonikove jone i negativne jone kiselinskog ostatka koji se hidratišu
Disocijacija jednobaznih kiselina
HBrrarr H+ + Br- ili HBr + H2O rarr H3O+ + Br-
HBr (g) rarr H+ (aq) + Br-
(aq)
HNO3 rarr H+ + NO3- ili HNO3 + H2O rarr H3O+ + NO3
-
HNO2 H+ + NO2- ili HNO2 + H2O H3O+ + NO2
-
H2O
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Orjentacija polarnih molekula vode prema jonu Na+
Sile u hidratisanom jonu
Elektrolitička disocijacija NaCl
Na+Cl- (s) rarr Na+(aq) + Cl-(aq)
ili NaCl rarr Na+ + Cl- Pokretljivost hidratisanih jona zavisi od broja molekula vode s kojim su vezani ( što zavisi od veličine jona)
Disocijacija jedinjenja sa polarnom kovalentnom vezom -vrši se istovremeno sa njegovim rastvaranjem (tada se grade joni)- jonizacija
- joni se hidratišu
Primer Elektrolitička disocijacija (jonizacija) gasovitog hlorovodonika
Disocijacija jedinjenja sa nepolarnom kovalentnom vezom - neznatna je ( ne nastaju joni već molekuli)
Primer Rastvaranje šećera u vodiKristali ove supstance se rastvaraju do molekula (ne nastaju joni) Slično je i sa karbamidima alkoholima i drugim organskim supstancama
Dielektrična konstanta (25degC) vode iznosi 785 etanola 243
benzena 23
Drugi rastvarači u kojima mogu disosovati elektroliti etanol aceton benzen itd Koliko će disosovati zavisi od dielektrične konstante rastvarača Kvantitativno se polarnost pojedinih molekula može okarakterisati DIPOLNIM MOMENTOM a supstance u celini DIELEKTRIČNOM KONSTANTOM (RELATIVNOM PERMITIVNOŠĆU )
DIELEKTRIČNA KONSTANTA definiše uticaj sredine na elektrostatičke sile koje deluju između naelektrisanih čestica Numerička vrednost izražava koliko su puta ove sile manje u datoj sredini nego u vakuumu(εr = 1) čija je dielektrična konstanta izabrana za osnovu
Stepen disocijacije
Odnos između broja disosovanih molekula na jonove(N) i broja svih rastvorenih molekula (N0)
α = N N0
α- stepen disocijacije (izražava se u delovima jedinice od 0 do 1 ili u procentima od 1 do 100)
α = 1 svi molekuli elektrolita su se razložili na odgovarajuće jone
α = 0 molekuli rastvorene supstance nisu razloženi na jone (supstanca je neelektrolit)
Stepen disocijacije elektrolita
Stepen disocijacije nekih elektrolita(18deg C označava prvi stepen disocijacije za dvo i polibazne kiseline)
-eksperimentalno se dobija merenjem osmotskog pritiska merenjem provodljivosti rastvora
- zavisi od prirode elektrolita prirode rstvarača temperature i koncentracije
Podela elektrolita prema stepenu disocijacije
slabe elektrolite αlt 3 [ jedinjenja koja sadrže kovalentno polarnu vezu sa delimično jonskim karakterom- NH3 sve baze osim baza alkalnih i zemnoalkalnih metala organske kiseline i baze i neke neoganske kiseline (HCN HNO2 H2S H2CO3 H3PO4 H3AsO4 H3BO3 i dr) ]
elektrolite srednje jačine α je 3-30(H2SO3 vidi predhodno datu tabelu)
jake elektrolite α gt 30 [ jedinjenja sa jonskom vezom-soli alkalije sve baze zemnoalkalnih metala i neke neorganske kiseline ( HNO3 H2SO4 HCl HBr itd)]
Primena zakona o dejstvu masa na elektrolite
BA B+ + A-
[ ] [ ][ ]BA
ABK+minus sdot
=
K- Konstanta disocijacije
Primer NH4OH NH4
+ + OH -
[ ] [ ]OHNHOHNHK
4
4minus+ sdot
=
K = 18 ∙10-5 Vrednost K zavisi od -prirode elektrolita -prirode rastvarača -temperature Ne zavisi od koncentracije rastvora
K služi za karakterizaciju jačine elektrolita Veza između konstante disocijacije i stepena disocijacije ako je C celokupna molska koncentracija rastvorenog binarnog elektrolita i α stepen disocijacije onda je [A+]=[B-]= C∙α [AB]=C-Cα= C(1-α)
BA B+ + A-
)c(1-cc Kααα
=α
α1-
cK2
= Ostvald-ov zakon razblađenja
Ako je stepen disocijacije elektrolita veoma mali onda je
)
2
αα
(1-cK =
0
K = α2c
Jake kiseline - jaki elektroliti
100 disosuju u vodi [H3O+] = [jaka kiselina]
HCl rarr H+ + Cl- HCl + H2Orarr H3O+ + Cl-
KISELINE
Stepen disocijacije α ltlt1 [H3O+] ltlt [slaba kiselina]
HF hArr H+ + F-
HF + H2O hArr H3O+ + F-
Slabe kiseline - slabi elektroliti
U procesu elektrolitičke disocijacije veza između atoma vodonika i kiselinskog ostatka se raskida ndashmolekul kiseline se jonizuje (disosuje) na pozitivne vodonikove jone i negativne jone kiselinskog ostatka koji se hidratišu
Disocijacija jednobaznih kiselina
HBrrarr H+ + Br- ili HBr + H2O rarr H3O+ + Br-
HBr (g) rarr H+ (aq) + Br-
(aq)
HNO3 rarr H+ + NO3- ili HNO3 + H2O rarr H3O+ + NO3
-
HNO2 H+ + NO2- ili HNO2 + H2O H3O+ + NO2
-
H2O
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Elektrolitička disocijacija NaCl
Na+Cl- (s) rarr Na+(aq) + Cl-(aq)
ili NaCl rarr Na+ + Cl- Pokretljivost hidratisanih jona zavisi od broja molekula vode s kojim su vezani ( što zavisi od veličine jona)
Disocijacija jedinjenja sa polarnom kovalentnom vezom -vrši se istovremeno sa njegovim rastvaranjem (tada se grade joni)- jonizacija
- joni se hidratišu
Primer Elektrolitička disocijacija (jonizacija) gasovitog hlorovodonika
Disocijacija jedinjenja sa nepolarnom kovalentnom vezom - neznatna je ( ne nastaju joni već molekuli)
Primer Rastvaranje šećera u vodiKristali ove supstance se rastvaraju do molekula (ne nastaju joni) Slično je i sa karbamidima alkoholima i drugim organskim supstancama
Dielektrična konstanta (25degC) vode iznosi 785 etanola 243
benzena 23
Drugi rastvarači u kojima mogu disosovati elektroliti etanol aceton benzen itd Koliko će disosovati zavisi od dielektrične konstante rastvarača Kvantitativno se polarnost pojedinih molekula može okarakterisati DIPOLNIM MOMENTOM a supstance u celini DIELEKTRIČNOM KONSTANTOM (RELATIVNOM PERMITIVNOŠĆU )
DIELEKTRIČNA KONSTANTA definiše uticaj sredine na elektrostatičke sile koje deluju između naelektrisanih čestica Numerička vrednost izražava koliko su puta ove sile manje u datoj sredini nego u vakuumu(εr = 1) čija je dielektrična konstanta izabrana za osnovu
Stepen disocijacije
Odnos između broja disosovanih molekula na jonove(N) i broja svih rastvorenih molekula (N0)
α = N N0
α- stepen disocijacije (izražava se u delovima jedinice od 0 do 1 ili u procentima od 1 do 100)
α = 1 svi molekuli elektrolita su se razložili na odgovarajuće jone
α = 0 molekuli rastvorene supstance nisu razloženi na jone (supstanca je neelektrolit)
Stepen disocijacije elektrolita
Stepen disocijacije nekih elektrolita(18deg C označava prvi stepen disocijacije za dvo i polibazne kiseline)
-eksperimentalno se dobija merenjem osmotskog pritiska merenjem provodljivosti rastvora
- zavisi od prirode elektrolita prirode rstvarača temperature i koncentracije
Podela elektrolita prema stepenu disocijacije
slabe elektrolite αlt 3 [ jedinjenja koja sadrže kovalentno polarnu vezu sa delimično jonskim karakterom- NH3 sve baze osim baza alkalnih i zemnoalkalnih metala organske kiseline i baze i neke neoganske kiseline (HCN HNO2 H2S H2CO3 H3PO4 H3AsO4 H3BO3 i dr) ]
elektrolite srednje jačine α je 3-30(H2SO3 vidi predhodno datu tabelu)
jake elektrolite α gt 30 [ jedinjenja sa jonskom vezom-soli alkalije sve baze zemnoalkalnih metala i neke neorganske kiseline ( HNO3 H2SO4 HCl HBr itd)]
Primena zakona o dejstvu masa na elektrolite
BA B+ + A-
[ ] [ ][ ]BA
ABK+minus sdot
=
K- Konstanta disocijacije
Primer NH4OH NH4
+ + OH -
[ ] [ ]OHNHOHNHK
4
4minus+ sdot
=
K = 18 ∙10-5 Vrednost K zavisi od -prirode elektrolita -prirode rastvarača -temperature Ne zavisi od koncentracije rastvora
K služi za karakterizaciju jačine elektrolita Veza između konstante disocijacije i stepena disocijacije ako je C celokupna molska koncentracija rastvorenog binarnog elektrolita i α stepen disocijacije onda je [A+]=[B-]= C∙α [AB]=C-Cα= C(1-α)
BA B+ + A-
)c(1-cc Kααα
=α
α1-
cK2
= Ostvald-ov zakon razblađenja
Ako je stepen disocijacije elektrolita veoma mali onda je
)
2
αα
(1-cK =
0
K = α2c
Jake kiseline - jaki elektroliti
100 disosuju u vodi [H3O+] = [jaka kiselina]
HCl rarr H+ + Cl- HCl + H2Orarr H3O+ + Cl-
KISELINE
Stepen disocijacije α ltlt1 [H3O+] ltlt [slaba kiselina]
HF hArr H+ + F-
HF + H2O hArr H3O+ + F-
Slabe kiseline - slabi elektroliti
U procesu elektrolitičke disocijacije veza između atoma vodonika i kiselinskog ostatka se raskida ndashmolekul kiseline se jonizuje (disosuje) na pozitivne vodonikove jone i negativne jone kiselinskog ostatka koji se hidratišu
Disocijacija jednobaznih kiselina
HBrrarr H+ + Br- ili HBr + H2O rarr H3O+ + Br-
HBr (g) rarr H+ (aq) + Br-
(aq)
HNO3 rarr H+ + NO3- ili HNO3 + H2O rarr H3O+ + NO3
-
HNO2 H+ + NO2- ili HNO2 + H2O H3O+ + NO2
-
H2O
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Primer Elektrolitička disocijacija (jonizacija) gasovitog hlorovodonika
Disocijacija jedinjenja sa nepolarnom kovalentnom vezom - neznatna je ( ne nastaju joni već molekuli)
Primer Rastvaranje šećera u vodiKristali ove supstance se rastvaraju do molekula (ne nastaju joni) Slično je i sa karbamidima alkoholima i drugim organskim supstancama
Dielektrična konstanta (25degC) vode iznosi 785 etanola 243
benzena 23
Drugi rastvarači u kojima mogu disosovati elektroliti etanol aceton benzen itd Koliko će disosovati zavisi od dielektrične konstante rastvarača Kvantitativno se polarnost pojedinih molekula može okarakterisati DIPOLNIM MOMENTOM a supstance u celini DIELEKTRIČNOM KONSTANTOM (RELATIVNOM PERMITIVNOŠĆU )
DIELEKTRIČNA KONSTANTA definiše uticaj sredine na elektrostatičke sile koje deluju između naelektrisanih čestica Numerička vrednost izražava koliko su puta ove sile manje u datoj sredini nego u vakuumu(εr = 1) čija je dielektrična konstanta izabrana za osnovu
Stepen disocijacije
Odnos između broja disosovanih molekula na jonove(N) i broja svih rastvorenih molekula (N0)
α = N N0
α- stepen disocijacije (izražava se u delovima jedinice od 0 do 1 ili u procentima od 1 do 100)
α = 1 svi molekuli elektrolita su se razložili na odgovarajuće jone
α = 0 molekuli rastvorene supstance nisu razloženi na jone (supstanca je neelektrolit)
Stepen disocijacije elektrolita
Stepen disocijacije nekih elektrolita(18deg C označava prvi stepen disocijacije za dvo i polibazne kiseline)
-eksperimentalno se dobija merenjem osmotskog pritiska merenjem provodljivosti rastvora
- zavisi od prirode elektrolita prirode rstvarača temperature i koncentracije
Podela elektrolita prema stepenu disocijacije
slabe elektrolite αlt 3 [ jedinjenja koja sadrže kovalentno polarnu vezu sa delimično jonskim karakterom- NH3 sve baze osim baza alkalnih i zemnoalkalnih metala organske kiseline i baze i neke neoganske kiseline (HCN HNO2 H2S H2CO3 H3PO4 H3AsO4 H3BO3 i dr) ]
elektrolite srednje jačine α je 3-30(H2SO3 vidi predhodno datu tabelu)
jake elektrolite α gt 30 [ jedinjenja sa jonskom vezom-soli alkalije sve baze zemnoalkalnih metala i neke neorganske kiseline ( HNO3 H2SO4 HCl HBr itd)]
Primena zakona o dejstvu masa na elektrolite
BA B+ + A-
[ ] [ ][ ]BA
ABK+minus sdot
=
K- Konstanta disocijacije
Primer NH4OH NH4
+ + OH -
[ ] [ ]OHNHOHNHK
4
4minus+ sdot
=
K = 18 ∙10-5 Vrednost K zavisi od -prirode elektrolita -prirode rastvarača -temperature Ne zavisi od koncentracije rastvora
K služi za karakterizaciju jačine elektrolita Veza između konstante disocijacije i stepena disocijacije ako je C celokupna molska koncentracija rastvorenog binarnog elektrolita i α stepen disocijacije onda je [A+]=[B-]= C∙α [AB]=C-Cα= C(1-α)
BA B+ + A-
)c(1-cc Kααα
=α
α1-
cK2
= Ostvald-ov zakon razblađenja
Ako je stepen disocijacije elektrolita veoma mali onda je
)
2
αα
(1-cK =
0
K = α2c
Jake kiseline - jaki elektroliti
100 disosuju u vodi [H3O+] = [jaka kiselina]
HCl rarr H+ + Cl- HCl + H2Orarr H3O+ + Cl-
KISELINE
Stepen disocijacije α ltlt1 [H3O+] ltlt [slaba kiselina]
HF hArr H+ + F-
HF + H2O hArr H3O+ + F-
Slabe kiseline - slabi elektroliti
U procesu elektrolitičke disocijacije veza između atoma vodonika i kiselinskog ostatka se raskida ndashmolekul kiseline se jonizuje (disosuje) na pozitivne vodonikove jone i negativne jone kiselinskog ostatka koji se hidratišu
Disocijacija jednobaznih kiselina
HBrrarr H+ + Br- ili HBr + H2O rarr H3O+ + Br-
HBr (g) rarr H+ (aq) + Br-
(aq)
HNO3 rarr H+ + NO3- ili HNO3 + H2O rarr H3O+ + NO3
-
HNO2 H+ + NO2- ili HNO2 + H2O H3O+ + NO2
-
H2O
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Dielektrična konstanta (25degC) vode iznosi 785 etanola 243
benzena 23
Drugi rastvarači u kojima mogu disosovati elektroliti etanol aceton benzen itd Koliko će disosovati zavisi od dielektrične konstante rastvarača Kvantitativno se polarnost pojedinih molekula može okarakterisati DIPOLNIM MOMENTOM a supstance u celini DIELEKTRIČNOM KONSTANTOM (RELATIVNOM PERMITIVNOŠĆU )
DIELEKTRIČNA KONSTANTA definiše uticaj sredine na elektrostatičke sile koje deluju između naelektrisanih čestica Numerička vrednost izražava koliko su puta ove sile manje u datoj sredini nego u vakuumu(εr = 1) čija je dielektrična konstanta izabrana za osnovu
Stepen disocijacije
Odnos između broja disosovanih molekula na jonove(N) i broja svih rastvorenih molekula (N0)
α = N N0
α- stepen disocijacije (izražava se u delovima jedinice od 0 do 1 ili u procentima od 1 do 100)
α = 1 svi molekuli elektrolita su se razložili na odgovarajuće jone
α = 0 molekuli rastvorene supstance nisu razloženi na jone (supstanca je neelektrolit)
Stepen disocijacije elektrolita
Stepen disocijacije nekih elektrolita(18deg C označava prvi stepen disocijacije za dvo i polibazne kiseline)
-eksperimentalno se dobija merenjem osmotskog pritiska merenjem provodljivosti rastvora
- zavisi od prirode elektrolita prirode rstvarača temperature i koncentracije
Podela elektrolita prema stepenu disocijacije
slabe elektrolite αlt 3 [ jedinjenja koja sadrže kovalentno polarnu vezu sa delimično jonskim karakterom- NH3 sve baze osim baza alkalnih i zemnoalkalnih metala organske kiseline i baze i neke neoganske kiseline (HCN HNO2 H2S H2CO3 H3PO4 H3AsO4 H3BO3 i dr) ]
elektrolite srednje jačine α je 3-30(H2SO3 vidi predhodno datu tabelu)
jake elektrolite α gt 30 [ jedinjenja sa jonskom vezom-soli alkalije sve baze zemnoalkalnih metala i neke neorganske kiseline ( HNO3 H2SO4 HCl HBr itd)]
Primena zakona o dejstvu masa na elektrolite
BA B+ + A-
[ ] [ ][ ]BA
ABK+minus sdot
=
K- Konstanta disocijacije
Primer NH4OH NH4
+ + OH -
[ ] [ ]OHNHOHNHK
4
4minus+ sdot
=
K = 18 ∙10-5 Vrednost K zavisi od -prirode elektrolita -prirode rastvarača -temperature Ne zavisi od koncentracije rastvora
K služi za karakterizaciju jačine elektrolita Veza između konstante disocijacije i stepena disocijacije ako je C celokupna molska koncentracija rastvorenog binarnog elektrolita i α stepen disocijacije onda je [A+]=[B-]= C∙α [AB]=C-Cα= C(1-α)
BA B+ + A-
)c(1-cc Kααα
=α
α1-
cK2
= Ostvald-ov zakon razblađenja
Ako je stepen disocijacije elektrolita veoma mali onda je
)
2
αα
(1-cK =
0
K = α2c
Jake kiseline - jaki elektroliti
100 disosuju u vodi [H3O+] = [jaka kiselina]
HCl rarr H+ + Cl- HCl + H2Orarr H3O+ + Cl-
KISELINE
Stepen disocijacije α ltlt1 [H3O+] ltlt [slaba kiselina]
HF hArr H+ + F-
HF + H2O hArr H3O+ + F-
Slabe kiseline - slabi elektroliti
U procesu elektrolitičke disocijacije veza između atoma vodonika i kiselinskog ostatka se raskida ndashmolekul kiseline se jonizuje (disosuje) na pozitivne vodonikove jone i negativne jone kiselinskog ostatka koji se hidratišu
Disocijacija jednobaznih kiselina
HBrrarr H+ + Br- ili HBr + H2O rarr H3O+ + Br-
HBr (g) rarr H+ (aq) + Br-
(aq)
HNO3 rarr H+ + NO3- ili HNO3 + H2O rarr H3O+ + NO3
-
HNO2 H+ + NO2- ili HNO2 + H2O H3O+ + NO2
-
H2O
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Stepen disocijacije
Odnos između broja disosovanih molekula na jonove(N) i broja svih rastvorenih molekula (N0)
α = N N0
α- stepen disocijacije (izražava se u delovima jedinice od 0 do 1 ili u procentima od 1 do 100)
α = 1 svi molekuli elektrolita su se razložili na odgovarajuće jone
α = 0 molekuli rastvorene supstance nisu razloženi na jone (supstanca je neelektrolit)
Stepen disocijacije elektrolita
Stepen disocijacije nekih elektrolita(18deg C označava prvi stepen disocijacije za dvo i polibazne kiseline)
-eksperimentalno se dobija merenjem osmotskog pritiska merenjem provodljivosti rastvora
- zavisi od prirode elektrolita prirode rstvarača temperature i koncentracije
Podela elektrolita prema stepenu disocijacije
slabe elektrolite αlt 3 [ jedinjenja koja sadrže kovalentno polarnu vezu sa delimično jonskim karakterom- NH3 sve baze osim baza alkalnih i zemnoalkalnih metala organske kiseline i baze i neke neoganske kiseline (HCN HNO2 H2S H2CO3 H3PO4 H3AsO4 H3BO3 i dr) ]
elektrolite srednje jačine α je 3-30(H2SO3 vidi predhodno datu tabelu)
jake elektrolite α gt 30 [ jedinjenja sa jonskom vezom-soli alkalije sve baze zemnoalkalnih metala i neke neorganske kiseline ( HNO3 H2SO4 HCl HBr itd)]
Primena zakona o dejstvu masa na elektrolite
BA B+ + A-
[ ] [ ][ ]BA
ABK+minus sdot
=
K- Konstanta disocijacije
Primer NH4OH NH4
+ + OH -
[ ] [ ]OHNHOHNHK
4
4minus+ sdot
=
K = 18 ∙10-5 Vrednost K zavisi od -prirode elektrolita -prirode rastvarača -temperature Ne zavisi od koncentracije rastvora
K služi za karakterizaciju jačine elektrolita Veza između konstante disocijacije i stepena disocijacije ako je C celokupna molska koncentracija rastvorenog binarnog elektrolita i α stepen disocijacije onda je [A+]=[B-]= C∙α [AB]=C-Cα= C(1-α)
BA B+ + A-
)c(1-cc Kααα
=α
α1-
cK2
= Ostvald-ov zakon razblađenja
Ako je stepen disocijacije elektrolita veoma mali onda je
)
2
αα
(1-cK =
0
K = α2c
Jake kiseline - jaki elektroliti
100 disosuju u vodi [H3O+] = [jaka kiselina]
HCl rarr H+ + Cl- HCl + H2Orarr H3O+ + Cl-
KISELINE
Stepen disocijacije α ltlt1 [H3O+] ltlt [slaba kiselina]
HF hArr H+ + F-
HF + H2O hArr H3O+ + F-
Slabe kiseline - slabi elektroliti
U procesu elektrolitičke disocijacije veza između atoma vodonika i kiselinskog ostatka se raskida ndashmolekul kiseline se jonizuje (disosuje) na pozitivne vodonikove jone i negativne jone kiselinskog ostatka koji se hidratišu
Disocijacija jednobaznih kiselina
HBrrarr H+ + Br- ili HBr + H2O rarr H3O+ + Br-
HBr (g) rarr H+ (aq) + Br-
(aq)
HNO3 rarr H+ + NO3- ili HNO3 + H2O rarr H3O+ + NO3
-
HNO2 H+ + NO2- ili HNO2 + H2O H3O+ + NO2
-
H2O
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Stepen disocijacije nekih elektrolita(18deg C označava prvi stepen disocijacije za dvo i polibazne kiseline)
-eksperimentalno se dobija merenjem osmotskog pritiska merenjem provodljivosti rastvora
- zavisi od prirode elektrolita prirode rstvarača temperature i koncentracije
Podela elektrolita prema stepenu disocijacije
slabe elektrolite αlt 3 [ jedinjenja koja sadrže kovalentno polarnu vezu sa delimično jonskim karakterom- NH3 sve baze osim baza alkalnih i zemnoalkalnih metala organske kiseline i baze i neke neoganske kiseline (HCN HNO2 H2S H2CO3 H3PO4 H3AsO4 H3BO3 i dr) ]
elektrolite srednje jačine α je 3-30(H2SO3 vidi predhodno datu tabelu)
jake elektrolite α gt 30 [ jedinjenja sa jonskom vezom-soli alkalije sve baze zemnoalkalnih metala i neke neorganske kiseline ( HNO3 H2SO4 HCl HBr itd)]
Primena zakona o dejstvu masa na elektrolite
BA B+ + A-
[ ] [ ][ ]BA
ABK+minus sdot
=
K- Konstanta disocijacije
Primer NH4OH NH4
+ + OH -
[ ] [ ]OHNHOHNHK
4
4minus+ sdot
=
K = 18 ∙10-5 Vrednost K zavisi od -prirode elektrolita -prirode rastvarača -temperature Ne zavisi od koncentracije rastvora
K služi za karakterizaciju jačine elektrolita Veza između konstante disocijacije i stepena disocijacije ako je C celokupna molska koncentracija rastvorenog binarnog elektrolita i α stepen disocijacije onda je [A+]=[B-]= C∙α [AB]=C-Cα= C(1-α)
BA B+ + A-
)c(1-cc Kααα
=α
α1-
cK2
= Ostvald-ov zakon razblađenja
Ako je stepen disocijacije elektrolita veoma mali onda je
)
2
αα
(1-cK =
0
K = α2c
Jake kiseline - jaki elektroliti
100 disosuju u vodi [H3O+] = [jaka kiselina]
HCl rarr H+ + Cl- HCl + H2Orarr H3O+ + Cl-
KISELINE
Stepen disocijacije α ltlt1 [H3O+] ltlt [slaba kiselina]
HF hArr H+ + F-
HF + H2O hArr H3O+ + F-
Slabe kiseline - slabi elektroliti
U procesu elektrolitičke disocijacije veza između atoma vodonika i kiselinskog ostatka se raskida ndashmolekul kiseline se jonizuje (disosuje) na pozitivne vodonikove jone i negativne jone kiselinskog ostatka koji se hidratišu
Disocijacija jednobaznih kiselina
HBrrarr H+ + Br- ili HBr + H2O rarr H3O+ + Br-
HBr (g) rarr H+ (aq) + Br-
(aq)
HNO3 rarr H+ + NO3- ili HNO3 + H2O rarr H3O+ + NO3
-
HNO2 H+ + NO2- ili HNO2 + H2O H3O+ + NO2
-
H2O
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
-eksperimentalno se dobija merenjem osmotskog pritiska merenjem provodljivosti rastvora
- zavisi od prirode elektrolita prirode rstvarača temperature i koncentracije
Podela elektrolita prema stepenu disocijacije
slabe elektrolite αlt 3 [ jedinjenja koja sadrže kovalentno polarnu vezu sa delimično jonskim karakterom- NH3 sve baze osim baza alkalnih i zemnoalkalnih metala organske kiseline i baze i neke neoganske kiseline (HCN HNO2 H2S H2CO3 H3PO4 H3AsO4 H3BO3 i dr) ]
elektrolite srednje jačine α je 3-30(H2SO3 vidi predhodno datu tabelu)
jake elektrolite α gt 30 [ jedinjenja sa jonskom vezom-soli alkalije sve baze zemnoalkalnih metala i neke neorganske kiseline ( HNO3 H2SO4 HCl HBr itd)]
Primena zakona o dejstvu masa na elektrolite
BA B+ + A-
[ ] [ ][ ]BA
ABK+minus sdot
=
K- Konstanta disocijacije
Primer NH4OH NH4
+ + OH -
[ ] [ ]OHNHOHNHK
4
4minus+ sdot
=
K = 18 ∙10-5 Vrednost K zavisi od -prirode elektrolita -prirode rastvarača -temperature Ne zavisi od koncentracije rastvora
K služi za karakterizaciju jačine elektrolita Veza između konstante disocijacije i stepena disocijacije ako je C celokupna molska koncentracija rastvorenog binarnog elektrolita i α stepen disocijacije onda je [A+]=[B-]= C∙α [AB]=C-Cα= C(1-α)
BA B+ + A-
)c(1-cc Kααα
=α
α1-
cK2
= Ostvald-ov zakon razblađenja
Ako je stepen disocijacije elektrolita veoma mali onda je
)
2
αα
(1-cK =
0
K = α2c
Jake kiseline - jaki elektroliti
100 disosuju u vodi [H3O+] = [jaka kiselina]
HCl rarr H+ + Cl- HCl + H2Orarr H3O+ + Cl-
KISELINE
Stepen disocijacije α ltlt1 [H3O+] ltlt [slaba kiselina]
HF hArr H+ + F-
HF + H2O hArr H3O+ + F-
Slabe kiseline - slabi elektroliti
U procesu elektrolitičke disocijacije veza između atoma vodonika i kiselinskog ostatka se raskida ndashmolekul kiseline se jonizuje (disosuje) na pozitivne vodonikove jone i negativne jone kiselinskog ostatka koji se hidratišu
Disocijacija jednobaznih kiselina
HBrrarr H+ + Br- ili HBr + H2O rarr H3O+ + Br-
HBr (g) rarr H+ (aq) + Br-
(aq)
HNO3 rarr H+ + NO3- ili HNO3 + H2O rarr H3O+ + NO3
-
HNO2 H+ + NO2- ili HNO2 + H2O H3O+ + NO2
-
H2O
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Podela elektrolita prema stepenu disocijacije
slabe elektrolite αlt 3 [ jedinjenja koja sadrže kovalentno polarnu vezu sa delimično jonskim karakterom- NH3 sve baze osim baza alkalnih i zemnoalkalnih metala organske kiseline i baze i neke neoganske kiseline (HCN HNO2 H2S H2CO3 H3PO4 H3AsO4 H3BO3 i dr) ]
elektrolite srednje jačine α je 3-30(H2SO3 vidi predhodno datu tabelu)
jake elektrolite α gt 30 [ jedinjenja sa jonskom vezom-soli alkalije sve baze zemnoalkalnih metala i neke neorganske kiseline ( HNO3 H2SO4 HCl HBr itd)]
Primena zakona o dejstvu masa na elektrolite
BA B+ + A-
[ ] [ ][ ]BA
ABK+minus sdot
=
K- Konstanta disocijacije
Primer NH4OH NH4
+ + OH -
[ ] [ ]OHNHOHNHK
4
4minus+ sdot
=
K = 18 ∙10-5 Vrednost K zavisi od -prirode elektrolita -prirode rastvarača -temperature Ne zavisi od koncentracije rastvora
K služi za karakterizaciju jačine elektrolita Veza između konstante disocijacije i stepena disocijacije ako je C celokupna molska koncentracija rastvorenog binarnog elektrolita i α stepen disocijacije onda je [A+]=[B-]= C∙α [AB]=C-Cα= C(1-α)
BA B+ + A-
)c(1-cc Kααα
=α
α1-
cK2
= Ostvald-ov zakon razblađenja
Ako je stepen disocijacije elektrolita veoma mali onda je
)
2
αα
(1-cK =
0
K = α2c
Jake kiseline - jaki elektroliti
100 disosuju u vodi [H3O+] = [jaka kiselina]
HCl rarr H+ + Cl- HCl + H2Orarr H3O+ + Cl-
KISELINE
Stepen disocijacije α ltlt1 [H3O+] ltlt [slaba kiselina]
HF hArr H+ + F-
HF + H2O hArr H3O+ + F-
Slabe kiseline - slabi elektroliti
U procesu elektrolitičke disocijacije veza između atoma vodonika i kiselinskog ostatka se raskida ndashmolekul kiseline se jonizuje (disosuje) na pozitivne vodonikove jone i negativne jone kiselinskog ostatka koji se hidratišu
Disocijacija jednobaznih kiselina
HBrrarr H+ + Br- ili HBr + H2O rarr H3O+ + Br-
HBr (g) rarr H+ (aq) + Br-
(aq)
HNO3 rarr H+ + NO3- ili HNO3 + H2O rarr H3O+ + NO3
-
HNO2 H+ + NO2- ili HNO2 + H2O H3O+ + NO2
-
H2O
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Primena zakona o dejstvu masa na elektrolite
BA B+ + A-
[ ] [ ][ ]BA
ABK+minus sdot
=
K- Konstanta disocijacije
Primer NH4OH NH4
+ + OH -
[ ] [ ]OHNHOHNHK
4
4minus+ sdot
=
K = 18 ∙10-5 Vrednost K zavisi od -prirode elektrolita -prirode rastvarača -temperature Ne zavisi od koncentracije rastvora
K služi za karakterizaciju jačine elektrolita Veza između konstante disocijacije i stepena disocijacije ako je C celokupna molska koncentracija rastvorenog binarnog elektrolita i α stepen disocijacije onda je [A+]=[B-]= C∙α [AB]=C-Cα= C(1-α)
BA B+ + A-
)c(1-cc Kααα
=α
α1-
cK2
= Ostvald-ov zakon razblađenja
Ako je stepen disocijacije elektrolita veoma mali onda je
)
2
αα
(1-cK =
0
K = α2c
Jake kiseline - jaki elektroliti
100 disosuju u vodi [H3O+] = [jaka kiselina]
HCl rarr H+ + Cl- HCl + H2Orarr H3O+ + Cl-
KISELINE
Stepen disocijacije α ltlt1 [H3O+] ltlt [slaba kiselina]
HF hArr H+ + F-
HF + H2O hArr H3O+ + F-
Slabe kiseline - slabi elektroliti
U procesu elektrolitičke disocijacije veza između atoma vodonika i kiselinskog ostatka se raskida ndashmolekul kiseline se jonizuje (disosuje) na pozitivne vodonikove jone i negativne jone kiselinskog ostatka koji se hidratišu
Disocijacija jednobaznih kiselina
HBrrarr H+ + Br- ili HBr + H2O rarr H3O+ + Br-
HBr (g) rarr H+ (aq) + Br-
(aq)
HNO3 rarr H+ + NO3- ili HNO3 + H2O rarr H3O+ + NO3
-
HNO2 H+ + NO2- ili HNO2 + H2O H3O+ + NO2
-
H2O
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Primer NH4OH NH4
+ + OH -
[ ] [ ]OHNHOHNHK
4
4minus+ sdot
=
K = 18 ∙10-5 Vrednost K zavisi od -prirode elektrolita -prirode rastvarača -temperature Ne zavisi od koncentracije rastvora
K služi za karakterizaciju jačine elektrolita Veza između konstante disocijacije i stepena disocijacije ako je C celokupna molska koncentracija rastvorenog binarnog elektrolita i α stepen disocijacije onda je [A+]=[B-]= C∙α [AB]=C-Cα= C(1-α)
BA B+ + A-
)c(1-cc Kααα
=α
α1-
cK2
= Ostvald-ov zakon razblađenja
Ako je stepen disocijacije elektrolita veoma mali onda je
)
2
αα
(1-cK =
0
K = α2c
Jake kiseline - jaki elektroliti
100 disosuju u vodi [H3O+] = [jaka kiselina]
HCl rarr H+ + Cl- HCl + H2Orarr H3O+ + Cl-
KISELINE
Stepen disocijacije α ltlt1 [H3O+] ltlt [slaba kiselina]
HF hArr H+ + F-
HF + H2O hArr H3O+ + F-
Slabe kiseline - slabi elektroliti
U procesu elektrolitičke disocijacije veza između atoma vodonika i kiselinskog ostatka se raskida ndashmolekul kiseline se jonizuje (disosuje) na pozitivne vodonikove jone i negativne jone kiselinskog ostatka koji se hidratišu
Disocijacija jednobaznih kiselina
HBrrarr H+ + Br- ili HBr + H2O rarr H3O+ + Br-
HBr (g) rarr H+ (aq) + Br-
(aq)
HNO3 rarr H+ + NO3- ili HNO3 + H2O rarr H3O+ + NO3
-
HNO2 H+ + NO2- ili HNO2 + H2O H3O+ + NO2
-
H2O
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
K služi za karakterizaciju jačine elektrolita Veza između konstante disocijacije i stepena disocijacije ako je C celokupna molska koncentracija rastvorenog binarnog elektrolita i α stepen disocijacije onda je [A+]=[B-]= C∙α [AB]=C-Cα= C(1-α)
BA B+ + A-
)c(1-cc Kααα
=α
α1-
cK2
= Ostvald-ov zakon razblađenja
Ako je stepen disocijacije elektrolita veoma mali onda je
)
2
αα
(1-cK =
0
K = α2c
Jake kiseline - jaki elektroliti
100 disosuju u vodi [H3O+] = [jaka kiselina]
HCl rarr H+ + Cl- HCl + H2Orarr H3O+ + Cl-
KISELINE
Stepen disocijacije α ltlt1 [H3O+] ltlt [slaba kiselina]
HF hArr H+ + F-
HF + H2O hArr H3O+ + F-
Slabe kiseline - slabi elektroliti
U procesu elektrolitičke disocijacije veza između atoma vodonika i kiselinskog ostatka se raskida ndashmolekul kiseline se jonizuje (disosuje) na pozitivne vodonikove jone i negativne jone kiselinskog ostatka koji se hidratišu
Disocijacija jednobaznih kiselina
HBrrarr H+ + Br- ili HBr + H2O rarr H3O+ + Br-
HBr (g) rarr H+ (aq) + Br-
(aq)
HNO3 rarr H+ + NO3- ili HNO3 + H2O rarr H3O+ + NO3
-
HNO2 H+ + NO2- ili HNO2 + H2O H3O+ + NO2
-
H2O
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Ako je stepen disocijacije elektrolita veoma mali onda je
)
2
αα
(1-cK =
0
K = α2c
Jake kiseline - jaki elektroliti
100 disosuju u vodi [H3O+] = [jaka kiselina]
HCl rarr H+ + Cl- HCl + H2Orarr H3O+ + Cl-
KISELINE
Stepen disocijacije α ltlt1 [H3O+] ltlt [slaba kiselina]
HF hArr H+ + F-
HF + H2O hArr H3O+ + F-
Slabe kiseline - slabi elektroliti
U procesu elektrolitičke disocijacije veza između atoma vodonika i kiselinskog ostatka se raskida ndashmolekul kiseline se jonizuje (disosuje) na pozitivne vodonikove jone i negativne jone kiselinskog ostatka koji se hidratišu
Disocijacija jednobaznih kiselina
HBrrarr H+ + Br- ili HBr + H2O rarr H3O+ + Br-
HBr (g) rarr H+ (aq) + Br-
(aq)
HNO3 rarr H+ + NO3- ili HNO3 + H2O rarr H3O+ + NO3
-
HNO2 H+ + NO2- ili HNO2 + H2O H3O+ + NO2
-
H2O
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Jake kiseline - jaki elektroliti
100 disosuju u vodi [H3O+] = [jaka kiselina]
HCl rarr H+ + Cl- HCl + H2Orarr H3O+ + Cl-
KISELINE
Stepen disocijacije α ltlt1 [H3O+] ltlt [slaba kiselina]
HF hArr H+ + F-
HF + H2O hArr H3O+ + F-
Slabe kiseline - slabi elektroliti
U procesu elektrolitičke disocijacije veza između atoma vodonika i kiselinskog ostatka se raskida ndashmolekul kiseline se jonizuje (disosuje) na pozitivne vodonikove jone i negativne jone kiselinskog ostatka koji se hidratišu
Disocijacija jednobaznih kiselina
HBrrarr H+ + Br- ili HBr + H2O rarr H3O+ + Br-
HBr (g) rarr H+ (aq) + Br-
(aq)
HNO3 rarr H+ + NO3- ili HNO3 + H2O rarr H3O+ + NO3
-
HNO2 H+ + NO2- ili HNO2 + H2O H3O+ + NO2
-
H2O
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Stepen disocijacije α ltlt1 [H3O+] ltlt [slaba kiselina]
HF hArr H+ + F-
HF + H2O hArr H3O+ + F-
Slabe kiseline - slabi elektroliti
U procesu elektrolitičke disocijacije veza između atoma vodonika i kiselinskog ostatka se raskida ndashmolekul kiseline se jonizuje (disosuje) na pozitivne vodonikove jone i negativne jone kiselinskog ostatka koji se hidratišu
Disocijacija jednobaznih kiselina
HBrrarr H+ + Br- ili HBr + H2O rarr H3O+ + Br-
HBr (g) rarr H+ (aq) + Br-
(aq)
HNO3 rarr H+ + NO3- ili HNO3 + H2O rarr H3O+ + NO3
-
HNO2 H+ + NO2- ili HNO2 + H2O H3O+ + NO2
-
H2O
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
U procesu elektrolitičke disocijacije veza između atoma vodonika i kiselinskog ostatka se raskida ndashmolekul kiseline se jonizuje (disosuje) na pozitivne vodonikove jone i negativne jone kiselinskog ostatka koji se hidratišu
Disocijacija jednobaznih kiselina
HBrrarr H+ + Br- ili HBr + H2O rarr H3O+ + Br-
HBr (g) rarr H+ (aq) + Br-
(aq)
HNO3 rarr H+ + NO3- ili HNO3 + H2O rarr H3O+ + NO3
-
HNO2 H+ + NO2- ili HNO2 + H2O H3O+ + NO2
-
H2O
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
H3PO4 + H2O harr H3O+ + H2PO4-
H2PO4- + H2O harr H3O+ + HPO4
2-
HPO42- + H2O harr H3O+ + PO4
3-
I stupanj
II stupanj
III stupanj
H3PO4 H+ + H2PO4 -
H2PO4- H+ + HPO4
2-
HPO42- H+ + PO4
3-
H3PO4 Višebazna kiselina Postepeno (disosuje) protolizuje prvi drugi treći proton
K1
K2
K3
K1
K2
K3 K1 gt K2 gt K3
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Ravnoteža u rastvorima kiselina
HA + H2O H3O+ + A-
O][HA][H]][AO[HK
2
3r
-+
=
[HA]]][AO[HO]K[H
-3
r2Ka+
==
konstanta disocijacije merilo jačine kiselina
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
K gt 103 vrlo jake kiseline
10-2 lt K lt 103 jake kiselina
10-7 lt K lt 10-2 slabe kiselina
K lt 10-7 vrlo slabe
Jake kiseline
HCl HBr HI HNO3 HClO4 H2SO4
Slabe kiseline
H2SO3 H3PO4 H2C2O4 HF CH3COOH
Vrlo slabe kiseline
H2S HCN H3BO3
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
BAZE
MOH + H2O MH+ + OH-
Elektrolitička disocijacija hidroksida (MOH) zavisi od jačine i polarnosti veze M ― O ― H
Mesta gde se mogu kidati veze
Hidroksidi metala sa malim oksidacionim brojem (hidroksidi alakalnih i zemnoalkalnih metala i hidroksidi prelaznih elemenata) imaju baznu disocijaciju u vodenom rastvoru Zbog veće polarnosti veze M-O u odnosu na O-H
MOH M+ + OH- bazna disocijacija
MOH MO- + H+ kiselinska disocijacija
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
bull 100 disosuju bull [HOndash] = [jaka baza]
NaOH rarr Na+ + OH-
Jake baze ndash jaki elektroliti
Baze alkalnih i zemnoalkalnih metala osim Be(OH)2
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Stepen disocijacije α ltlt1 [HOndash] ltlt [jake baze]
NH3 + H2O hArr NH4
+ + OH-
Slabe baze ndash slabi elektroliti
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Jačina baza opada sa brojem hidroksilnih grupa u molekulu Najjače su potpuno disosovane
LiOH rarr Li+ + OH-
KOH rarr K+ + OH-
Višestruke baze (više OH grupa ) disosuju postepeno
Ca(OH)2 rarr CaOH+ + OH-
NaOH rarr Na+ + OH-
NH4OH NH4+ + OH-
CaOH+ Ca2+ + OH-
CuOH+ Cu2+ + OH- Cu (OH)2 CuOH+ + OH-
Fe (OH)3 Fe (OH)2+ + OH- Fe (OH)2+ FeOH2+ + OH- FeOH2+ Fe3++ OH-
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
[BH+] = [OH-]
[OH-] = α c(B) [B] = c(B) - α c(B)
Kb = α2c
B + H2O BH+ + OH-
c(B)][OH-
=α
[B]]][OH[BH -
bK+
=
)
2
αα
-c(1c2
bK =
Ravnoteža u rastvorima baza
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
HA + B BH+ + A-
KISELINA BAZA KONJUGOVANA
KISELINA KONJUGOVANA
BAZA
Pojam konjugovane kiseline i baze
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
kiselina1 baza1 + H+ baza2 + H+ kiselina2
kiselina1 + baza2 kiselina2 + baza1
konjugovani par 1 konjugovani par 2
CH3COOH CH3COO- + H+
NH3 + H+ NH4
+ _______________________________
CH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4
+
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Ka(kiseline)Kb(konjugovane baze) = Kw = 10-14mol2dm-6
pKa(kiseline) + pKb(konjugovane baze) = pKw = 14
kiselina (konj kis)
Ka
konj baza (baza)
Kb
HCl
103
Clmacr
10-17
HCN
10-10
CNmacr
10-4
CH3COOH 10-5 CH3COOmacr 10-9
H2PO4macr
10-7
HPO42-
10-7
NH4+
10-9
NH3
10-5
HSmacr
10-13
S2-
10-1
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
pravilo
jaka kiselina rarr slaba konjugovana baza
slaba kiselina rarr jaka konjugovana baza
jaka baza rarr slaba konjugovana kiselina
slaba baza rarr jaka konjugovana kiselina
HClO4 + H2O H3O+ + ClO4-
jaka kiselina
slaba konjugovana baza
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
slaba kiselina jaka konjugovana
baza
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
DISOCIJACIJA KISELINA I BAZA U VODI ULOGA RASTVARAČA
H2O + H+ H3O+
H2O OH- + H+ ___________________
2H2O OH- + H3O+
Rastvarači koji kao voda mogu da daju i da primaju protone tj mogu da deluju kao kiseline i kao baze nazivamo AMFIPROTONSKIM rastvaračima ili AMFOLITIMA
kiseline CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
NH4+
+ H2O NH3 + H3O+
H2SO4 + H2O HSO4- + H3O+
HSO4- + H2O SO4
2- + H3O+ kiselina1 + baza2 baza1 + kiselina2
baze NH3 + H2O NH4+
+ OH- CN-
+ H2O HCN + OH- baza1 + kiselina2 kiselina1 + baza2
voda je baza
voda je kiselina
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
SOLI
Soli ndash pri rastvaranju u vodi daju jone metala i negativne jone kiselinskih ostataka
Neutralne soli ndash jaki elektroliti ( potpuno disosovane)
NaCl rarr Na+ + Cl- Odnosno NaCl (s) rarr Na+ (aq) + Cl- (aq)
KNO3 rarr K+ + NO3-
Fe2(SO4)3 rarr 2Fe3+ + 3SO42-
Kisele soli Bazne soli
H2O
dva tipa veza 1 jonska (metal-kiselinski ostatak M-HA) 2kovalentno-polarna ( H-A)
1 KHS rarr K+ + HS-
NaHCO3 rarr Na+ + HCO3-
2 HS- H+ +S2-
HCO3- H+ + CO2
-3
Disosuju postepeno ( MgOHCl CrOHSO4)
Mg(OH)Cl rarr MgOH+ + Cl-
MgOH+ Mg2+ + OH-
Dvogube soli KAl (SO4)2 12H2O (NH4)Fe(SO4)2 6H2O potpuno disosuju
(NH4)Fe(SO4)2 6H2Orarr 2NH4+ + Fe 2+ + 2SO4
2- + 6H2O
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
HIDROLIZA SOLI
-razlaganje soli pod uticajem jonova vode na kiselinu i bazu iz kojih je so postala Hidroliza soli obuhvata 1 soli jakih baza i slabih kiselina 2 soli slabih baza i jakih kiselina 3 soli slabih baza i slabih kiselina
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Hidroliza soli opšte formule MeA MeA rarr Me+ + A-
HOH H+ + OH- __________________________________
Me+ + A- +HOH ( Me+ + OH-)+(H+ +A-) MeA + H2O MeOH + HA Zavisno od stepena disocijacije proizvoda hidrolize hidroliza može izazvati kiselu (1) ili (2) baznu reakciju Me+ + A- + H2O MeOH + H+ + A- (1)
Me+ + A- + H2O Me+ + OH- + HA (2)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Hidroliza soli jakih baza i slabih kiselina -anjon soli se vezuje sa vodoničnim jonom vode u molekul slabe kiseline baza ostaje u obliku jona u rastvoru(CH3COONa KCN NaNO2 NaBO2 ) -vodeni rastvori deluju alkalno
NaCN + H2O HCN + NaOH
CN- + H2O
HCN + OH- pH gt 7
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
CO32-+ H2O HCO3
- + OH-
prvi stupanj
drugi stupanj
NaHCO3 + H2O H2CO3 + NaOH
HCO-+ H2O H2CO3 + OH- pH gt 7
soli sa viševalentnim anjonima
pH gt 7
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Hidroliza soli slabih baza i jakih kiselina
-katjon soli se vezuje sa hidroksilnim jonom vode u molekul slabe disosovane baze a jaka kiselina ostaje u obliku jona u rastvoru (NH4Cl NH4NO3 NH4ClO4 hellip) -vodeni rastvori deluju kiselo
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl
pH lt 7 NH4
+ + H2O NH4OH + H+
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Mg2+ + H2O MgOH+ + H+
Soli sa viševalentnim anjonima
MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl
Mg(OH)Cl + H2O Mg(OH)2 + HCl
Mg(OH)+ + H2O Mg(OH)2 + H+
prvi stupanj
drugi stupanj
pH lt 7
pH lt7
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
-joni nastali disocijacijom ovih soli se vezuju i sa jonima vodonika i hidroksilnim jonima vode i daju molekule slabe baze i slabe kiseline(CH3COONH4 NH4CN NH4NO2 (NH4)2CO3 )
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Vodeni rastvori u zavisnosti od odnosa konstanti disocijacija deluju ili slabo bazno slabo kiselo ili neutralno Ako je stepen disocijacije slabe kiseline veći od stepena disocijacije slabe baze rastvor će reagovati slabo kiselo i obrnuto
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
NH4NO2 + H2O NH4OH + HNO2
NH4+ + NO2
- + H2O NH4OH + HNO2
Primervodeni rastvor NH4NO2 reaguje kiselo jer je
KHNO2 = 4∙ 10-4
KNH4OH =18∙10-5
KHNO2 gt KNH4OH
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Kvantitativno merilo za hidrolizu- stepen hidrolize(h) Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od slabe kiseline i jake baze Kh = [OH-] [HA] [A-] = Kw [HA] [A-] [H+] = Kw Kkis
Kh= Kw Kkis Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe kiseline
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Konstanta hidrolize za so opšte formule MeA nastale od jake kiseline i slabe baze Kh = [H+] [MOH] [M+] = Kw [MOH] [OH-] [M+] Kh = Kw Kbaz
Kh= Kw Kbaz Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
JONSKI PROIZVOD VODE
H2O + H2O H3O+ + OH-
v1 = k1 [H2O]
v2 = k2 [H3O+][OH-] v1 = v2
k1 [H2O] = k2 [H3O+][OH-]
H2O H+ + OH-
Brojna vrednost konstante disocijacije vode na 25 degC K(H2O) = 18 x 10-16 moldm3
Konstanta disocijacije vode
KH2O =k1k2
=[H3O+][OH-]
[H2O] KH2O =[H+][OH-]
[H2O]
autoprotoliza
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
332 455
181997
MVm
VnO][H
O)2(HO)2(H
O)2(H
O)2(H
O)2(H dmmolmolgdm
g=
sdot=
sdot==
K(H2O) [H2O] = (18 x 10-16 moldm3) x 554 moldm3
K(H2O) [H2O] = [H+][OH-] = Kw
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
Jonski proizvod vode na 25 oC
H+ + O
H
H H3O+
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Temp (degC) 0 25 37 60 100
Kw 10-14mol2dm-6
069 100 250 960 4760
U čistoj vodi na 25 oC [H+] = [OH-] = 1x10-7 moldm3 neutralno
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
KONCENTRACIJA [H3O+] ([H+]) JONA I pH VREDNOST RASTVORA
Kw = [H+][OH-] = 100 x 10-14 mol2dm6
[H+] gt 1x10-7 moldm3 [OH-] lt 1x10-7 moldm3
[OH-] =Kw
[H+]
rastvor reaguje kiselo
[H+] lt 1x10-7 moldm3 [OH-] gt 1x10-7 moldm3
rastvor reaguje bazno
[H+] =Kw
[OH-]
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
50
[H3O+] = 1 x 10-14 250 x 10-4 = 400 x 10-11 moldm3
[H3O+] lt [OH-] rastvor reaguje bazno
[OHndash] = 0000250 M
Primer
Primer
[H3O+] = 350 x 10-8 M
[OH-] = 1 x 10-14 350 x 10-8 = 286 x 10-7 moldm3
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
OH- H+ H+ H+ H+ H+
OH- OH- OH- OH-
[OH-]10-14 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 10-3 10-1 100
[H+] 100 10-1 10-3 10-5 10-7 10-9 10-11 10-13 10-14
Acid Base
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
PLSoumlrensen je uveo pojam tzv vodoničnog eksponenta
Vodonični eksponent pH predstavlja
negativni dekadni logaritam koncentracije vodoničnih jona
pH = - log[H+]
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
pH = log[H3O+] pH = log[H+]
pH = logaH+
[H3O+] = 10minuspH
pHvode = minuslog[10-7] = 7
a(H+)= c(H+) γ
[H+] = [OH-] = 1 10-7 moldm3
rastvor reaguje neutralno
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
NEUTRALNO
BAZANO
KISELO
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
pOH - vrednost
pOH = log[OHminus] [OHminus] = 10minuspOH
pOHvoda = minuslog[10minus7] = 7
Kw = [H+][OH-] -log
-log(Kw) = -log[H+] + (-log[OH-] )
pK(Kw) = pH + pOH = 14
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
pH RASTVORA JAKIH KISELINA HA + H2O A-
+ H3O+ [H+] = Ckis H2O OH- + H+
[H+] = [OH-]
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]+minus+++ +=+=+=
HKCOHCHHH w
aavodakis
ako rastvor nije suviše razblažen [H+] = Ckis
pH = - log Ca(moldm3)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
[ ]2
cK4KKH aa
2aa sdot++minus
=+
za umereno jake kiseline
[ ] aa cKH sdot=+
za slabe kiseline
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
pH RASTVORA JAKIH BAZA
[ ] [ ] [ ] [ ]minusminusminusminus +=+=
OHKCOHOHOH w
bvodabaza
[ ] [ ] [ ] [ ] voda
wvoda
OHKHHOHminus
++minus =rarr=
[OH-] = Cb
pOH= -log Cb
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
[ ]2
42bbbb cKKK
OHsdot++minus
=minusza umereno jake baze
[ ] bb cKOH sdot=minusza slabe baze
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Acido-bazni indikatori
Slabe organske baze ili slabe organske kiseline koje menjaju boju u zavisnosti od pH vrednosti rastvora
HIn InOH
Indikatori mogu biti 1 jednobojni 2 dvobojni
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
HIn H+ + In-
Jednobojni indikatori
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
obojen bezbojan
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
HIn H+ + In-
Dvobojni indikatori
jedna boja Druga boja
HIn H+ + In-
Ki =[H+][In-][HIn] rArr
Konstanta disocijacije indikatora
[H+] = Ki [In-]
[HIn]
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
[H+] = Ki [In-]
[HIn] -log
pH = pKi + log [In-][HIn]
pH vrednost indikatora
50 HIn 50 In-
[HIn] = [In-]
pH = pKi indikator menja boju
pH = pKi plusmn 1 Interval promene boje indikatora
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Indikatori
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Kw ndash jonski proizvod vode Kkis ndash konstanta disocijacije slabe baze
Metil oranž Како се киселост раствора смањује промена боје овог индикатора се мења од црвене преко наранџасте до жуте
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Fenolftalein
Uslovi jako kiselo kiselo ili blizo-neutralnom
bazno jako bazno
Boja narandžasta bezbojno roze bezbojno
Slika
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
010 M NaOH added to 25 mL of 010 M HCl
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)
Slaba kiselina ndash jaka baza
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) rarr CH3COONa (aq) + H2O (l)