Soutsuur

Chemiese model

Resonansie-ruimtegevulde model van waterstofchloried, met die atome benoem

BYTEND – GEVAARLIK

Soutsuur (30-33%) is 'n kleurlose vloeistof.

Soutsuur is 'n oplossing van waterstofchloried (HCl) in water. Buite die chemiese vakgebied word die term "soutsuur" gebruik om na hierdie oplossing sowel as HCl te verwys.

By kamertemperatuur is waterstofchloried 'n gas wat baie maklik in water oplos – hoe warmer dit is, hoe makliker los dit op. Die resulterende soutsuur is 'n sterk suur wat vir verskeie doeleindes aangewend word: van die chemiese nywerheid, waar dit byvoorbeeld gebruik word in die vervaardiging van PVC-plastiek, tot huishoudelike gebruike, soos skoonmaak. Dit word ook van nature in maagsuur aangetref.

Eienskappe van waterige oplossings van HCl

% HCl	g HCl/l opl.	Molariteit mol/l	Digtheid g/cm³
10,5	110	3,06	1,050
15,5	166	4,61	1,075
20,4	224	6,22	1,100
22,3	248	6,89	1,110
24,3	272	7,56	1,120
26,2	296	8,22	1,130
28,2	321	8,92	1,140
30,1	347	9,64	1,150
32,1	372	10,23	1,160
34,2	400	11,11	1,170
36,2	428	11,89	1,180
38,3	456	12,67	1,190
40,4	485	13,47	1,200

Voorbeeld: Bereken pH van soutsuuroplossing

Bereken die pH van 'n 0.05 M oplossing van soutsuur (HCl). (M staan vir mol/liter)

Stel K₁ = 0.05 mol/liter K_a = 1.0 × 10⁶

In die algemeen:

${\ce {K_a = {\frac {[H^+][A^- ]}{[HA]}}}}$            vir            ${\ce {HA <=> H^+ + A^-}}$

Antwoord:

Die dissosiasie reaksie vir HCl is die volgende:

${\ce {HCl <=> H^+ + Cl^-}}$

Die verandering in konsentrasie van elke element word in die tabel hieronder gewys:

Beskrywing	Reagens	Produk 1	Produk 2
Algemene dissosiasiereaksie	${\ce {HA}}$	${\ce {H^+}}$	${\ce {A^-}}$
Dissosiasiereaksie vir soutsuur	${\ce {HCl}}$	${\ce {H^+}}$	${\ce {Cl^-}}$
Begin konsentrasie [mol/liter]	K1	0	0
Verandering in konsentrasie [mol/liter]	-x	x	x
Ewewigskonsentrasie [mol/liter]	K1-x	x	x

Vanaf die algemene definisie vir $K_{a}$:

$K_{a}={\frac {[H^{+}][Cl^{-}]}{[HCl]}}$

$K_{a}={\frac {x\cdot x}{K_{1}-x}}$

$x^{2}+K_{a}.x-K_{1}.K_{a}=0$

Die algemene oplossing vir 'n kwadratiese vergelyking is die volgende:

$x={\frac {\pm {\sqrt {b^{2}-4ac}}-b}{2ac}}$

Indien waardes vervang word, word die volgende verkry:

$x={\frac {\pm {\sqrt {K_{a}^{2}-4(1)(K_{1}.K_{a})}}-K_{a}}{2(1)(K_{1}.K_{a})}}$

$K_{a}=1.0\times 10^{6}$

Dus is:

$x=0.05$

Onthou dat $x=[H^{+}]$

Dus

$pH=-\log[H^{+}]=-\log 0.05=1.3$

Alternatiewelik kan die aanname gemaak word dat $x=K_{1}$ omdat dit 'n sterk suur is (K_a is groot, dus dissosieer die suur baie naby aan volledig). Dus:

Dus: $[H^{+}]=x=K_{1}=0.05$

$pH=-\log[H^{+}]=-\log 0.05=1.3$