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

جمعية كشافة الكفيل: المجالس الحسينية تعلّم الفتية قيم نهضة الإمام الحسين (عليه السلام)

عَبرَ المجالس الحسينية.. المجمَع العلمي يقدّم محاضرات دينية وتلاوات قرآنية في بغداد والنجف وميسان

برعاية العتبة العباسية المقدسة.. موكب قناديل السماء يُحيي مراسم اليوم الثالث عشر من المحرّم

بعد انتهاء مراسم ذكرى دفن الأجساد الطاهرة قسم رعاية الصحن يباشر بحملة تنظيف واسعة لصحن مرقد أبي الفضل العباس (عليه السلام)

المزيد

الآخبار الصحية

لكبح الجوع وخسارة الوزن.. "سر بسيط" في نظام جوكوفيتش ؟

هل يساعد الرجيم في علاج الأمراض العقلية؟

لحماية أسنان طفلك.. هذا الفيتامين يقلل خطر التسوس

أكل الطعام بسرعة.. طريق سريع إلى أمراض خطيرة

المزيد

الآخبار التكنلوجية

ما هي أفضل درجة حرارة لتكييف الهواء في السيارة؟

ذوبان الأنهار الجليدية يوقظ "عمالقة نائمة"!

9 يوليو يشهد أقصر يوم في التاريخ المسجل ؟!!

راتبه عشرات ملايين الدولارات.. زوكربرغ يخطف "عقل أبل"

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