Fa'ata'ita'iga o Fesili e Talanoaina ai le pH o Asi Malosi ma Fa'avae Malosi
O le pH, po'o le gafatia o le hydrogen, o se fua lea o le acidity po'o le alkalinity o se vaila'au. O le fua o le pH e amata mai le 0 i le 14, ma o numera i lalo ifo o le 7 e fa'ailoa mai ai se vaila'au acidic, o numera i luga atu o le 7 e fa'ailoa mai ai se vaila'au base, ma le 7 e fa'ailoa mai ai se vaila'au neutral. I totonu o lenei tusiga, o le a tatou talanoaina ai ni fa'ata'ita'iga o fa'afitauli e fa'atatau i le pH o acids malolosi ma bases malolosi, fa'atasi ai ma a latou vaila'au.
Pendahuluan
Manatu Fa'avae o le pH
O le pH o se fua e fa'aaogaina e fuafua ai le acidity po'o le alkalinity o se vaila'au e fa'avae i luga o le fa'aputuga o hydrogen ions (H+). O le fua fa'avae mo le fuafuaina o le pH o le:
\[ \text{pH} = -\log{[H^+]} \]
O le [H+] o le maualuga o le hydrogen ion i le mol/L.
I le isi itu, mo fofo faavae (faavae malolosi), e mafai ona tatou fuafuaina muamua le pOH ona faaliliu lea i le pH e faaaoga ai le fua faatatau lenei:
\[ \text{pOH} = -\log{[OH^-]} \]
\[ \text{pH} = 14 – \text{pOH} \]
'Aseta Malosi vs 'Aseta Vaivai
O le 'asita malosi o se 'asita e fa'a'ionize atoatoa i totonu o se vai. O lona uiga o le tele o 'asita H+ i totonu o le vai e tutusa ma le tele o le 'asita lava ia. O fa'ata'ita'iga o 'asita malolosi o le HCl (hydrochloric acid), HNO3 (nitric acid), ma le H2SO4 (sulfuric acid).
I se faatusatusaga, o acids vaivai e lē atoatoa le ionize i totonu o le fofo, o lea e sili atu ona faigata ai a latou fuafuaga pH ma manaʻomia ai le manatu o se acidity constant (Ka).
Fa'avae Malosi vs Fa'avae Vaivai
E pei o ni 'asita malolosi, e fa'a'ionize fo'i ni fa'avae malolosi i totonu o se vai. O fa'ata'ita'iga o fa'avae malolosi o le NaOH (sodium hydroxide) ma le KOH (potassium hydroxide).
E na'o se vaega o le ionization o fa'avae vaivai ma e mana'omia le manatu o le basicity constant (Kb) e fuafua ai le pH.
Fesili Fa'ata'ita'i ma Talanoaga
Fa'ata'ita'iga Fesili 1: 'Aseta Malosi
> Fuafua le pH o se vaifofo HCl e 0.01 M.
Talanoaga:
Talu ai o le HCl o se acid malosi, o le a fa'aion atoa i totonu o le vaila'au.
\[ \text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^- \]
O le malosi o ions H+ i totonu o le vailaʻau o le a tutusa ma le malosi o le HCl ua saunia, o lona uiga o le 0.01 M.
\[ [H^+] = 0.01 \, \text{M} \]
Fa'aaogaina o le fua fa'atatau o le pH:
\[ \text{pH} = -\log{[H^+]} = -\log{0.01} = -\log{10^{-2}} = 2 \]
O lea la, o le pH o le 0.01 M HCl solution e 2.
Faʻataʻitaʻiga Fesili 2: Faʻavae Malosi
> Fuafua le pH o se vailaʻau NaOH e 0.001 M.
Talanoaga:
O le NaOH o se fa'avae malosi ma o le a fa'aion atoatoa i totonu o se vaila'au.
\[ \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^- \]
O le maualuga o OH- ions i totonu o le fofo e tutusa ma le maualuga o le NaOH, e 0.001 M.
\[ [OH^-] = 0.001 \, \text{M} = 10^{-3} \, \text{M} \]
Fuafua muamua le pOH:
\[ \text{pOH} = -\log[OH^-] = -\log{10^{-3}} = 3 \]
Liliu le pOH i le pH:
\[ \text{pH} = 14 – \text{pOH} = 14 – 3 = 11 \]
O lea la, o le pH o se vailaʻau NaOH e 0.001 M e 11.
Fa'ata'ita'iga Fesili 3: Sulfuric Acid (H2SO4)
> Fuafua le pH o se vaifofo 0.01 M H2SO4.
Talanoaga:
O le H2SO4 o se 'aisa malosi e lua ona la'asaga o le ionization. O le la'asaga muamua:
\[ \text{H2SO4} \rightarrow \text{H}^+ + \text{HSO4}^- \]
O le iʻuga o le ionization o le laʻasaga muamua e tutusa ma le H2SO4 concentration o le 0.01 M mo H+ ma HSO4^- taʻitasi. Peitaʻi, o le laʻasaga muamua e gaosia ai ni H+ ions se lua mai le mole mole H2SO4 e tasi.
O lea la, o le aofaʻi atoa [H+] o le a faaluaina le malosi muamua:
\[ [H^+] = 2 \times 0.01 = 0.02 \]
Fa'aaogaina o le fua fa'atatau o le pH:
\[ \text{pH} = -\log{[H^+]} = -\log{0.02} = -\log{2 \times 10^{-2}} = -(\log{2} + \log{10^{-2}}) \]
Mo lou silafia,
\[ \log{2} \approx 0.301 \]
O lea la:
\[ \text{pH} = -(0.301 + (-2)) = 1.699 \]
O lea la, o le pH o se vaifofo e 0.01 M H2SO4 e tusa ma le 1.699.
Fa'ata'ita'iga Fesili 4: Fa'avae Malosi (Ca(OH)2)
> Fuafua le pH o se vaifofo 0.005 M Ca(OH)2.
Talanoaga:
O le Ca(OH)2 o se fa'avae malosi ma o molekiu ta'itasi e tu'uina atu ai ni OH- ions se lua:
\[ \text{Ca(OH)2} \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\text{OH}^- \]
O le malosi o le OH- o le a faaluaina le malosi o le Ca(OH)2 aua o molekiu ta'itasi o le Ca(OH)2 e gaosia ai ni OH- se lua. O lea la,
\[ [OH^-] = 2 \times 0.005 = 0.01 \, \text{M} \]
Fuafua muamua le pOH:
\[ \text{pOH} = -\log{[OH^-]} = -\log{0.01} = -\log{10^{-2}} = 2 \]
Liliu le pOH i le pH:
\[ \text{pH} = 14 – \text{pOH} = 14 – 2 = 12 \]
O lea la, o le pH o le 0.005 M Ca(OH)2 solution e 12.
I'uga
I totonu o lenei tusiga, ua tatou talanoaina ai le auala e fuafua ai le pH mo ni faʻataʻitaʻiga o vailaʻau malosi o le acid ma le strong base. Ia manatua mo acid poʻo base malolosi, tatou te manatu ua atoatoa ona ionized i totonu o le vailaʻau. O le mea lea, o le faʻaputuga o H+ ions mo se acid malosi ma OH- ions mo se base malosi o le a tutusa ma le faʻaputuga muamua o le acid poʻo le base, pe a uma ona fetuʻunaʻi mo mea taua stoichiometric pe a manaʻomia. O lenei mea e faʻafaigofie ai fuafuaga o le pH e faʻaaoga ai fua faʻatatau o le pH ma le pOH.
E matuā tāua tele le malamalama i lenei manatu, aemaise lava i faʻaoga faʻakemikolo, pe i totonu o le fale suʻesuʻe kemisi, alamanuia, poʻo le olaga i aso faisoo. Faatasi ai ma le faʻataʻitaʻi ma le malamalama lelei, o le fuafuaina o le pH o vailaʻau malolosi ma vailaʻau faʻavae o le a avea ma se galuega faigofie.
