Logaritmo savybi* taikymas tirpalo pH radime

Report
Logaritmo savybių taikymas
tirpalo pH radime
Integruota matematikos – chemijos
pamoka
2014-10-27
Palangos senosios gimnazijos mokytoja
Vijutė Mickuvienė
Tirpalas
+
Cheminis junginys
2 O (vanduo)
2 O
+
(vandenilio
jonai )
O −
(vandenilio
hidroksido
jonai)
Distiliuotame vandenyje 25° temperatūroje vyksta vandens jonizacija ir
vandens molekulė pasidalija į
teigiamus vandenilio jonus +
ir vandenilio oksido jonus − .
Jų molinė koncentracija sutampa .
c raidė koncentracijos žymėjimas.
Kadangi chemijoje medžiagos kiekis matuojamas moliais o ne litrais
kilogramais,
mol/l
Be to teigiamų jonų ir hidroksidų
koncentracijos lygios ir susijusios vandens
jonizacijos konstanta
tai koncentracijos vienetas yra
(mol/l)
Kadangi vandenilio jonų
koncentracija 10 laipsniu sunku
naudoti praktikoje, tai vandenilio
jonų koncentracijai
buvo parinktas
dydis vadinamas vandenilio jonų
koncentracijos matu- potencialu ir
žymimas
pH
pH matuojamas vienetais, nes tai yra
skaičius, dažniausiai atsakymą
pateikiame suapvalintą iki dešimtųjų
skaičiaus dalių. Pvz.: naujagimio
pH=6,8
+
pH= −lg c( )
Pakartokime
lg10=1,
   =  ·  x,
 x+l y =  (x·y),


 x-l y =  ( ).
Tirpalai gali
priklausyti trims
terpėms:
RŪGŠTINEI,
NEUTRALIAI,
ŠARMINEI.
• Kokios turi būti vandenilio
jonų ir vandenilio oksido
jonų koncentracijos, kad
tirpalas būtų neutralus?
Taip atrodytų vandenilio jonų
koncentracijos skalė
Neutrali
terpė
Rūgštinė terpė
Šarminė terpė
100 10−1 10−2 10−3 10−4 10−5 10−6 10−7 10−8 10−9 10−10 10−11 10−12 10−13 10−14
Taip atrodytų vandenilio jonų
potencialo pH skalė
Neutrali
terpė
Rūgštinė terpė
0
1
2
3
4
Šarminė terpė
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14
1 uždavinys
Duotame tirpale vandenilio jonų koncentracija
c( + ) =1·10−13 (mol/l). Raskite vandenilio jonų pH.
Kokiai terpei jis priklauso? Kokia to tirpalo vandenilio
hidroksidų koncentracija?
Sprendimas:
pH=-lg( 1·10−13 ) =-lg(10−13 )=-(-13)lg10=13·1=13
Tirpalas priklauso šarminei terpei.
Vandenilio hidroksidų koncentraciją rasime pasinaudoję
konstanta
1∙10−14
C(0 ) = −13 =10−1
1∙10
−
C(O )=10−1 (mol/l)
−
Ats.: pH=13,
2 uždavinys .
Duotame tirpale vandenilio jonų koncentracija c( + ) = 2,5
·10−5 .
Raskite tirpalo pH
Sprendimas:
pH=-lg( 2,5·10−5 )=-(lg2,5 + lg10−5 ) = -(lg2,5-5lg10) = -(lg2,5-5) = 4,6
Ats.: pH=4,6
Pamokos planas
Lentoje pavaizduotos dvi skalės: vandenilio jonų koncentracijos skalė ir pH
skalė
Tikslai ir uždaviniai:
• Pakartoti logaritmo
apibrėžimą.
• Prisiminti , kad lg10=1
• Savybių
   =
=  ·  ,
 x+ y= (x·y),  x
 y= ( ) taikymas

• Prisiminti, kad pH, tai
vandenilio potencialas.Tai
yra vandenilio jonų
( + )koncentracijos tirpale
matas.
• Teigiamų jonų ir hidroksidų
konsentracijos lygios ir
susiįjusiosvandens
jonizacijos konstanta  =
 + · (− )=1 · 10−14
• Mokėti rasti c  + , kai
žinome ( − ) ir
atvirkščiai. Abiem atvejais
rasti tirpalo pH pagal
formulę
pH=-lg c( + )
Lai-
Mokytojo veikla
1
Temos paskelbimas
2
Video peržiūra
Mokinių veikla
kas
min
min
Žiūri
http://www.youtube.com/watch?v=SO5uyROW4lQ
3
2    ę,  ?
min
Vanduo- susideda iš 2
vandenilio jonų ir vieno
deguonies jono
3
min
Distiliuotame vandenyje 25°temperetūroje
Gal žinote kaip pasidalina?
vyksta vandens jonizacija ir vandens molekulė pasidalija Atsakymas po lygiai. Jų
į teigiamus vandenilio jonus  + ir vandenilio oksido
jonus  − . Jų molinė koncentracija sutampa . c raidė
koncentracijos žymėjimas. Kadangi chemijoje
medžiagos kiekis matuojamas moliais o ne litrais
kilogramais, tai koncentracijos vienetas yra mol/l
pusiausvyra apibrėžiama
c( + )=c ( − )
4
min
Be to teigiamų jonų ir hidroksidų koncentracijos lygios
Kokia vandenilio jonų ir
ir susijusios vandens jonizacijos konstanta  =   + ·
vandenilio hidroksido jonų
( − )=1 · 10−14 (mol/l)
koncentracija?
Kadangi jos yra lygios, tai
c( + )=c ( − )=1·10−7 (mol/l)
2
min
Kadangi vandenilio jonų koncentracija 10 laipsniu
sunku naudoti praktikoje, tai vandenilio jonų koncentracija
Gal girdėjo apie pH, kada
neutralus
buvo parinktas dydis vadinamas vandenilio jonų
koncentracijos matas- potencialas pH
5
min
Taikysime formulę pH= −lg(+ ),
Sprendžia uždavinį.
Pateikiu pavyzdį, kai pH=13.
Duotame tirpale vandenilio
Akcentuoti, kad tirpalas yra neutralus, kai pH yra 7
jonų koncentracija c( + ) =1*10−13
(mol/l), raskite vandenilio jonų pH.
Kokiai terpei jis priklauso? Kokia to
tirpalo vandenilio hidroksido
tirpale koncentracija?
18
min
Duodame grupėms po 2 tirpalus Ištirti medžiagų pH
indikatoriaus juostele , nustatykite jų pH ir nurodykite tirpalo
Juostelių pagalba suranda pH
ir nustato terpę. Lentoje atskiriame
terpę. Parodau kaip naudotis indikatoriaus juostele. Parodysiu medžiagas kurios priklauso
kaip ją naudojam skysčiams ir tiems ko negalima liesti rankomis rūgštinei, kurios priklauso šarminei
terpei . Gal atsiras kokių išvadų
2
Ką mes žinome apie rūgštinę terpę.
min
Kūdikio pH=6,8, tai yra
neutralus, žmogui bręstant jo
organizmas rūgštėja. Kodėl žmogaus
organizmas rūgštėja? Kaip sumažinti
rūgštį?
7
Duoda sąlygas
Sprendžia uždavinius
1
Apibendriname
Sužinojome kaip rasti tirpalo
min
min
pH, kuo skiriasi medžiagų rūgštinė ir
šarminė terpė
Sąlygos
1. Tirpalo teigiamų jonų koncentracija
c( + )=1·10−9. Raskite tirpalo pH.
2. Tirpalo hidroksido jonų koncentracija
( − ) = 10−11 . Rasti tirpalo pH.
3. Tarkime, kad vandens augalas gyvena
neutralioje vandens terpėje prisiminkime,
kokia neutralaus tirpalo pH. Dėl rūgščių lietų
vandens rūgštingumas padidėjo 10000 kartų.
Biologai sako, kad vandens augalai išgyvena,
kai vandens pH=4 . Ar galės augalas gyventi
tokiame vandenyje ?
Sprendimas
• 1. pH=-lg(10−9 ) =-(-9)lg10=9. Ats.:9.

1·10−14
−3
• 2. c( ) =
=
=10
mol/l
( − ) 10−11
pH=-lg(10−3 ) =- (-3)lg10=3·1=3. Ats.: 3
+
3. Jei pH=7, terpė neutrali, duota, tai c( + ) =10−7 mol/l.
10000=104 . Padidėjo koncentracija, vadinasi c( + ) =
10−7 ·104 =10−3 . Tada pH=-lg(10−3 ) =-(-3)lg10=3. Augalas
negalės gyventi, nes vanduo per rūgštus.

similar documents