Miért csökken a desztillált víz pH-ja melegítés hatására?

Sajnos csak a visszaalakulást tudom hirtelenjében megmagyarázni:

Mivel reagál mindkettő a H2O-val, tehát ha kevesebb lesz a H2O, és Le Chatelier szerint ha kevesebb lesz valamiből egyik oldalt, akkor a másik oldalból "pótlódik".

Akárhogy gondolkodom rajta, ez nem stimmel...

Desztillált víz megköti a levegő széndioxidját, ezért kicsikét spontán savanyú. Melegítés hatására épp hogy semlegesítődik (mivel kimegy a CO2), tehát növekszik a pH!

"Akárhogy gondolkodom rajta, ez nem stimmel...

Desztillált víz megköti a levegő széndioxidját, ezért kicsikét spontán savanyú. Melegítés hatására épp hogy semlegesítődik (mivel kimegy a CO2), tehát növekszik a pH!"

Most olvastam a kérdést, de kb. kínainak tűnik...

De most, hogy mondod a szén - dioxidot, megmozgattad az agyamat.

Eszembe jutott valami... Tanultuk valaha, hogy nagyobb hőmérsékleten több anyag tud oldódni (pl. forró kakaóban több cukor oldódik fel, ahogy hűl, úgy ülepszik le az aljára). A szén - dioxid oldódik a vízben, és ezzel egyidőben sav - bázis reakcióba is lép vele. Ha a melegítés során a reakció a visszaalakulás irányába tolódik el (tehát szénsavból újra szén- dioxid és víz lesz), akkor elvileg nőnie kellene a pH- nak. Viszont akkor lehet, az oldódás gyorsabb, mint a reakció. De akkor viszont nem szénsav lenne a vízben, csak oldott szén- dioxid, tehát ez nem egészen jó.

Esetleg lehet, hogy a melegítés nem a visszaalakulás irányába tolja el a szénsav reakcióját, hanem az átalakulás felé, így savasodna, tehát csökkenne a pH- ja.

Ki beszél itt a szén-dioxid oldódásáról vízben?

Tudni kell, hogy milyen az átalakulást kísérő hőváltozás, tehát az autoprotolízis reakcióhője.

H2O + H2O «=» H3O+ + OH-

A reakció a felső nyíl irányába endoterm (+56 kJ/mol). A Le-Chatelier elv értelmében a melegítés az endoterm reakciónak kedvez, tehát növekedni fog az oldatban az oxóniumion és hidroxidion koncentráció.

Alapesetben [H3O+]=10'-7 mol/dm3, a pH pedig 7.

Melegítés hatására nő az oxóniumion koncentráció ugyebár (ugyanúgy, ahogy a hidroxidion is). Válasszunk egy tetszőleges, ám de nagyobb koncentrációértéket, mint ami a 25 fokos desztillált vízben van. Legyen [H3O+]=10'-6 mol/dm3, erre felírva a pH=-lg[H3O]+ összefüggést a pH=6 lesz.

A leírtak egyébként helyesek. Melegítés hatására is megegyezik az oxóniumion és hidroxidion koncentráció, viszont ezek koncentrációja csak 25 fokos vízben 10'-7 mol/dm3. Így pl. a pH skála csak ilyen esetben 14 egység, ugyanúgy lehet egy desztillált víz pH+pOH összege 12, 16, 20, 30 a különböző hőmérsékleteken.

A második kérdés egyszerűbb:

A legkisebb kényszer elvét kell alkalmazni:

A koncentrációk változtatása úgy módosítja a kémiai egyensúlyt, hogy közben az egyensúlyi állandó változatlan marad. Ha a kiindulási anyagok koncentrációja nő, nő a termékek mennyisége is, ugyanis ezzel csökken az egyensúlyt megzavaró reagens mennyisége.

Tehát bármelyik termék koncentrációját növeljük, az egyensúly a kiindulási anyagok felé tolódik.

Az első kérdésre a magyarázat kicsit bonyolultabb.

A reakció endoterm folyamat. Tehát ha emeled a hőmérsékletet, akkor a reakció a hőmérséklet elnyelés irányába fog eltolódni, azaz az oda- reakció irányába (ahogy te is írtad). Így megnő mindkettő ion koncentrációja. DE!!! A pH definíciója csak a H3O+ ionok koncentrációját foglalja magában. A víz nem lesz a klasszikus értelemben savasabb. (A baj csak az, hogy nagyon hozzá vagyunk szokva a 7-es pH-hoz mint semlegeshez, pedig az csak 25 fokon érvényes.)

Ha értesz angolul: [link]

"Hogyan változik a desztillált víz pH-ja melegítés hatására?

- a válsz; csökken, amit nem értek."

Nem értheted mert a kérdés és a válasz is hülyeség, aki ezt a kérdés megfogalmazta az nem ért a kémiához (amúgy a válaszadók többsége sem):

A pH 298 K-re van értelmezve, így rögzítve is, ezért pH szempontból értelmetlen 25 foktól eltérő hőmérsékletről beszélni.

Azonban a víz autoprotolízisének egyensúlyi állandója:

H2O + H2O <--> H3O+ + OH-

K = [H3O+] [OH-] / [H2O]^2

és az ebből származó vízionszorzat:

kv = K [H2O]^2 = [H3O+] [OH-]

is függ a hőmérséklettől: K és kv is valóban csökken a hőmérséklet növekedesével, DE az NEM a pH.

* K és kv is valóban csökken a hőmérséklet növekedesével

Elnézést, ezek növekednek a hőmérséklet növelésével (megzavart a hülyeség), úgyhogy a válasz duplán helytelen.

Kedves D NMR!

Bár biztos vagyok benne, hogy te nagyon jól értesz a kémiához, azért nem ártana, hogy ha alá is támasztanád valamivel az állításaidat.

"A pH 298 K-re van értelmezve, így rögzítve is..."

Nos, ami én találtam, az alapján a pH a H+ aktivitás negatív (tízes alapú) logaritmusa.

[link]

[link]

(2.1 rész)

[link]

[link]

Nos, én olyan nagyon nem értek a kémiához (legalábbis a fizikai kémia nem a fő erősségem), de ha jól rémlik, a kémiai aktivitás igenis függ a hőmérséklettől.

[link]

Olyat pedig a fenti oldalak egyikén sem atláltam (prsze lehet, hogy csak nem voltam elég figyelmes), hogy a pH csak 298 K-en volna értelmezhető.

Persze ezt le lehet szögezni a definícióban, de egyáltalán nem szükségszerű. Az alábbi linkben a 3. válaszoló - Mohammad Hadi Ghatee - ír is erről de ő is csak lehetőségként ("pH can be defined...")

[link]