Calculation of pH of a Solution of an Acid or Base

In performing a calculation based on an acid or base ionization constant expression ,there are often many unknowns. Remember that in an algebraic problem involving multiple unknowns, one needs as many equations as there are unknowns. The equilibrium constant expression itself is one equation, and the Kw expression is always available. Two other types of equation are often useful: equations expressing conservation of atoms or groups of atoms, and an equation expressing the charge neutrality of the solution.

Example 1

Compute the pH and the concentrations of the various species present in a 0.10 M solution of formic acid, HCOOH.

The species present in this solution are HCOOH, HCO₂^-, H₃O⁺, and OH^-. With four unknowns, we need four equations: Equilibrium constant expressions:

Conservation of charge:

We expect the solution to be at least weakly acidic, which suggests that [OH^-] << [H₃O⁺] so that we can ignore [OH^-] in Eq. (iv). Equations (iv) and (iii) give [H₃O⁺] = [HCO₂^-] = x and [HCOOH] = 0.10 - x. We can

Substituting into the equilibrium constant expression,

Solving the quadratic equation gives x = 4.12 × 10^-3 or -4.30 × 10^-3. The negative root makes no sense and we conclude that [H₃O⁺] = [HCO₂^-] = 4.12 × 10^-3 M, [HCOOH] = 0.096 M, pH = 2.38. Equation (ii) then gives [OH-] = 2.43 × 10^-12 M. Here x is not quite small enough to ignore compared with 0.10, but in other problems where K_a is smaller, it may be a reasonable approximation.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

مجلة تسليم تدعو الباحثين والأكاديميين للمشاركة في أعدادها القادمة

المجمع العلمي يواصل إقامة محاضراته الأسبوعية في مقام الإمام المهدي (عجل الله فرجه)

جامعة الكفيل تطلق الدورة التدريبية الصيفية لطلبة كلية الهندسة التقنية

استعدادًا لزيارة الأربعين العتبة العباسية المقدسة تعقد الورشة التنسيقية الرابعة الخاصة بمراكز إرشاد التائهين

المزيد

الآخبار الصحية

دراسة علمية تكشف مفاجأة حول الأسباب الحقيقية للسمنة

دراسة: الأطباء يتجاهلون "سببا شائعا" لارتفاع ضغط الدم

نظامك الغذائي غني بالبروتين؟.. احذر هذه الآثار الجانبية

لا تتجاهلها.. أعراض تنذرك بأنك مهدد بالإصابة بالسكري

المزيد

الآخبار التكنلوجية

ISOFIX: معيار الأمان الذهبي لمقاعد الأطفال في السيارات

هل المحرك الأكبر دائمًا الأفضل للسيارة؟

اختبارات ناجحة لمحرك "VK-800" الروسي وتطويره لطائرة بايكال الخفيفة

رئيس إنفيديا: الذكاء الاصطناعي الصيني "محفز للتقدم العالمي"

المزيد

مواضيع ذات صلة

الشكل الوضعي للسكريات الأحادية configuration of monosaccharides

نظام استخلاص الجزئيات البسيطة

اختيار الطور الجديد وعدد مرات الاستخلاص

ميكانيكية الاستخلاص

طبيعة الصنف المستخلص

الاستخلاص بالمذيب

امتصاص الشعاع الكهرومغناطيسي وطيف الامتصاص

الطرق الكيميائية الطيفية في التحليل.

طبيعة الكيمياء التحليلية

التحليل بالحقن الجرياني المتقطع Batch flow injection analysis

الحقن الجرياني متعدد التخفيف Multi-commutation in FIA

التحليل بالحقن المتعاقب Sequential Injection Analysis