Transcript pH >7 - data.sfb.rs

pH
HIDROLIZA I PUFERI
1
2
pH skala
 opseg 0 – 14
 pH < 7 kiselo
 pH = 7 neutralno
 pH > 7 bazno
3
Univerzalni indikator
pokazuje koliko je pH
4
Jonski proizvod vode
 Voda je slab elektrolit.
 To znači da vrlo mali broj molekula disosuje, tj. vrlo je mali
broj vodoničnih i hidroksidnih iona.
H2O →
H+ + OH-
5
Konstanta ravnoteže za vodu
 H2O → H+ + OH pa će konstanta ravnoteže biti:

H  OH 


K

H 2O
6
Jonski proizvod vode

H  OH 


K

H 2O
  
 H  OH   10
K  H 2O   H  OH

Kw



14
7
pH
 mera kiselosti rastvora
 Umesto komplikovanog izražavanja koncentracije
vodonikovih jona preko eksponenata npr (10-7)
 ili decimalnih brojeva (0,0000001)
 uveden je negativni logaritam koncentracije
vodonikovih jona
 
pH   log H

8
 
pOH   logOH 
S obzirom da je: H  OH   10
pH   log H



Onda je:

14
pH  pOH  14
9
pH skala
pH = 14
pH = 12
pH = 7
[H+] = 10-2
pH = 2
10
pH skala
pH = 14
pH = 12
pH = 7
[H+] = 10-2
pH = 2
-
[OH ] = 10-12
11
pH skala
pH = 14
pH = 12
pH = 7
[H+] = 10-2
pH = 2
-
[OH ] = 10-12
[H+] > [OH -]
kiselo
12
pH skala
pH = 14
pH = 12
pH = 7
[H+] = 10-7
[OH ] = 10-7
[H+] = 10-2
pH = 2
-
[OH ] = 10-12
[H+] > [OH -]
kiselo
13
pH skala
pH = 14
pH = 12
pH = 7
pH = 2
[H+] = 10-7
[OH ] = 10-7
[H+] = [OH -]
neutralno
[H+] = 10-2
[H+] > [OH -]
acidic
-
[OH ] = 10-12
14
pH skala
pH = 14
pH = 12
[H+] =10-12
[OH ] = 10-2
pH = 7
[H+] = 10-7
[OH ] = 10-7
[H+] = [OH -]
neutralno
[H+] = 10-2
[H+] > [OH -]
kiselo
pH = 2
-
[OH ] = 10-12
15
pH skala
pH = 14
pH = 12
[H+] =10-12
[OH ] = 10-2
pH = 7
[H+] = 10-7
[OH ] = 10-7
[H+] = [OH -]
neutralno
[H+] = 10-2
[H+] > [OH -]
kiselo
pH = 2
-
[OH ] = 10-12
[H+] < [OH -]
bazno
16
pH skala
pH = 14
[H+] =10-14
[OH ] =1
pH = 12
[H+] =10-12
[OH ] = 10-2
pH = 7
[H+] = 10-7
[OH ] = 10-7
[H+] = [OH -]
neutralno
[H+] = 10-2
[H+] > [OH -]
kiselo
pH = 2
-
[OH ] = 10-12
[H+] < [OH -]
bazno
17
pH skala
pH = 14
[H+] =10-14
[OH ] = 100
pH = 12
[H+] =10-12
[OH ] = 10-2
pH = 7
[H+] = 10-7
[OH ] = 10-7
[H+] = [OH -]
neutralno
[H+] = 10-2
[H+] > [OH -]
kiselo
pH = 2
-
[OH ] = 10-12
[H+] < [OH -]
bazno
18
pH skala
pH = 14
[H+] =10-14
[OH ] = 100
[H+] < [OH -]
bazno
pH = 12
[H+] =10-12
[OH ] = 10-2
pH = 7
[H+] = 10-7
[OH ] = 10-7
[H+] = [OH -]
neutralno
[H+] = 10-2
[H+] > [OH -]
kiselo
pH = 2
-
[OH ] = 10-12
[H+] < [OH -]
bazno
19
pH skala
pH = 14
[H+] =10-14
[OH ] = 100
[H+] < [OH -]
bazno
pH = 12
[H+] =10-12
[OH ] = 10-2
pH = 7
[H+] = 10-7
[OH ] = 10-7
[H+] = [OH -]
neutralno
[H+] = 10-2
[H+] > [OH -]
kiselo
kiselo
pH = 2
-
[OH ] = 10-12
[H+] < [OH -]
bazno
20
pH skala
pH = 14
bazno
[H+] =10-14
[OH ] = 100
[H+] < [OH -]
bazno
pH = 12
[H+] =10-12
[OH ] = 10-2
pH = 7
[H+] = 10-7
[OH ] = 10-7
[H+] = [OH -]
neutralno
[H+] = 10-2
[H+] > [OH -]
kiselo
kiselo
pH = 2
-
[OH ] = 10-12
[H+] < [OH -]
bazno
21
U čistoj vodi pri sobnoj
temperaturi
• [H3O+] = [OH-]
• iznosi 10-7 mol/dm3
• rastvor je neutralan
• pH = 7
22
Kiselo
[H+] > [OH-]
Bazno
[H+] < [OH-]
Neutralno
[H+] = [OH-]
23
NaCl  Na+ + Cl-
pH=7 neutralno
NaOH  Na+ + OHHCl  H+ + Cl-
pH>7 bazno
pH<7 kiselo
NH4Cl  NH4+ + Cl- pH<7 kiselo
HIDROLIZA SOLI
24
Koliko iznosi pH i pOHvrednost rastvora u kome
koncentracija H+ jona iznosi 10-5 mol/dm3 ?
pH  ?
H   10

5
3
m ol/ dm
 
pH   log H

5
pH   log10
pOH  14  5  9
pH  (5)  5
25
26
27
28
29
30
Jake kiseline:
HClO4
HClO3
H2SO4
HNO3
HCl
HBr
HI
Jake baze:
LiOH
NaOH
KOH
Ca(OH)2
Ba(OH)2
31
Hidroliza
Razlaganje soli pd dejstvom vode pri
čemu nastaje kiselina i baza.
So + voda
hidroliza
kiselina + baza
neutralizacija
32
Hidrolizi podležu sledeće soli:
 Soli jakih baza i slabih kiselina (pH>7)
 Soli slabih baza i jakih kiselina (pH<7)
 Soli slabih baza i slabih kiselina (pH=7)
33
Jonske jednačine
Jaki elektroliti se pišu u obliku jona, tj. razlažu se na
jone
Slabi elektroliti se pišu u molekulskom obliku, ne
razlažu se na jone
U jonskim jednačinama su prikazani samo oni joni koji
zaista učestvuju u reakciji
34
Hidroliza soli jake baze i slabe kiseline
Natrijum-acetat CH3COONa je so jake baze i slabe kiseline
CH3COONa + H2O
CH3COOH + NaOH
Ili u jonskom obliku:
CH3COO- + Na+ + H2O
CH3COOH + Na+ + OH-
CH3COO - + H2O
CH3COOH + OH –
Zbog nagomilavanja OH jona rastvor je bazan
pH >7
35
Slične osobine pokazuju još soli:
Na2CO3
KCN
KNO2
Na3PO4
Ca(CH3COO)2 ,
jer su nastale od jake baze i slabe kiseline!
36
Hidroliza soli slabe baze i jake kiseline
Na primer hidroliza NH4Cl :
NH4Cl + H2O
NH4OH + HCl
odnosno:
NH4+ + H2O
NH4OH + H+
Zbog nagomilavanja H+ jona rastvor reaguje kiselo
pH<7
37
Slično reaguju još i sledeće soli:
NH4NO3 (NH4)2SO4 ZnCl2 ZnSO4 Al(NO3)3 AlCl3
Fe2(SO4)3 itd.
38
Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina
Na primer hidroliza CH3COONH4 :
CH3COONH4 + H2O
CH3COOH + NH4OH
Ili u jonskom obliku:
CH3COO - + NH4+ + H2O
CH3COOH + NH4OH
Ako je :
Kk > Kb rastvor reaguje kiselo;
Kk < Kb rastvor reaguje bazno i
Kk = Kb rastvor je neutralan.
39
Na sličan način hidrolizuju još sledeće soli:
NH4NO2 (NH4)2CO3 (NH4)2S
Al2S3 i drugi.
Soli jakih kiselina i jakih baza ne hidrolizuju u
vodenom rastvoru!
Ovakve soli su na primer:
NaCl Na2SO4 NaHSO4 CaOHCl NaH2PO4 i drugi.
40
PUFERI
 Kontrola pH je važna jer mnogi enzimi imaju
uski opseg pH u okviru koga normalno
funkcionišu.
 pH u želucu je oko 1 dok je u crevima blizu 7.
 Mnoga jedinjenja imaju ulogu pufera u
organizmu
41
PUFERI
 Pufer je rastvor slabe baze ili slabe kiseline i njene soli koji pruža otpor
promeni pH u oba smera.
 Dejstvo pufera počiva u ravnoteži između dve komponente pufera.
 Jedna komponenta pufera može da ukloni H+ jone, a druga OH-.
 pH krvi je u opsegu 7.35-7.45.
Ljudi mogu da prežive
pH 6.8 do oko pH 8.0.
Van tog opsega nastupa
koma i smrt.
42
Rastvaranje CO2 u vodi
CO2 + H2O
H2CO3
⇌
HCO3- + H+
Rastvaranjem CO2 u krvi nastaje ugljena kiselina koja
delimično disosuje stvarajući protone (H+) prouzrokujući
kiselu sredinu, odnosno snižavanje pH.
43
 Šta se dešava sa pH vrednošću krvi kada trčimo?
 Šta se dešava sa pH kada prestanemo da trčimo, ali
nastavimo da duboko dišemo još nekoliko minuta?
44
CO2 + H2O
H2CO3
Uklanjanje CO2
HCO3- + H+
Izbacivanjem CO2 iz organizma ravnoteža se pomera,
uklanjanju se H+ joni i pH se povećava, manja kiselost.
45
Zašto pijemo sodu bikarbonu (NaHCO3) da smanjimo
kiselinu u želucu ?
CO2 + H2O
H2CO3
HCO3 + H+
Dodatak bikarbonata (HCO3-) će ukloniti višak H+ i pomeriti
ravnotežu ulevo što će smanjiti kiselost, a CO2 će se
ukloniti preko pluća.
46
PUFERI
Regulatorske smeše (PUFERI) su rastvori slabe
kisleline i njene soli, odnosno slabe baze i njene soli,
koji imaju sposobnost da se odupiru promeni pH
vrednosti pri dodatku male količine jake kiseline ili
jake baze.
Najznačajniji puferi su:
 Bikarbonatni
 Amonijačni
 Acetatni i
 Fosfatni.
47
Baza + kiselina
So + H2O
Pri dodatku malih količina jake kiseline iz pufera
reaguje bazna komponenta.
Pri dodatku malih količina jake baze iz pufera
reaguje kisela komponenta.
Na taj način promena pH je neznatna.
48
BIKARBONATNI PUFER:
H2CO3 / NaHCO3
H2CO3 - kisela komponenta
NaHCO3 - bazna komponenta
NaHCO3
→ Na+ + HCO3-
Dodavanjem jake kiseline, sa H+ jonima reaguje HCO3-
HCO3- + H+
H2CO3
Dodavanjem jake baze, sa OH – jonima reaguje H2CO3 :
H2CO3 + OH -
HCO3- + H2O
49
ACETATNI PUFER:
CH3COOH / CH3COONa
CH3COOH- kisela komponenta
CH3COONa- bazna komponenta
CH3COONa
→ CH3COO-
+
Na+
Dodavanjem jake kiseline, sa H+ jonima reaguje CH3COO -
CH3COO - + H+
CH3COOH
Dodavanjem jake baze, sa OH – jonima reaguje CH3COOH:
CH3COOH + OH-
CH3COO - + H2O
50
AMONIJAČNI PUFER:
NH4OH / NH4Cl
NH4Cl- kisela komponenta
NH4OH - bazna komponenta
NH4Cl
→ NH4+
+
Cl-
Dodavanjem jake kiseline, sa H+ jonima reaguje NH4OH
NH4OH + H+
NH4+ + H2O
Dodavanjem jake baze, sa OH – jonima reaguje NH4+:
NH4+ + OH-
NH4OH
51
FOSFATNI PUFER:
NaH2PO4 / Na2HPO4
NaH2PO4 - kisela komponenta
Na2HPO4 - bazna komponenta
NaH2PO4
→ Na+ + H2PO4-
Na2HPO4 → 2Na+ + HPO42Dodavanjem jake kiseline, sa H+ jonima reaguje HPO42-
HPO42- + H+
H2PO4-
Dodavanjem jake baze, sa OH – jonima reaguje H2PO4- :
H2PO4- + OH-
HPO42- + H2O
52
Napisati jednačine hidrolize sledećih soli:
KNO2
Na2CO3
AlCl3
NaCN
(NH4)2CO3
53