42 Κεφάλαιο 1ο 1. Να συμπληρώσετε τα κενά στις παρακάτω προτάσεις: α) Το... κάθε υδατικού διαλύματος οξέος παίρνει τιμές... από 7. β) Όσο πιο πολλά κατιόντα... περιέχονται σε ορισμένο όγκο διαλύματος του οξέος τόσο πιο... είναι το διάλυμα και τόσο... είναι η τιμή του ph του. γ) Αν σε λεμονάδα που έχει ph = 3 προστεθεί νερό, το ph του τελικού διαλύματος θα είναι μεγαλύτερο από... και μικρότερο από... δ) Η κλίμακα ph είναι μια κλίμακα με δεκαδικούς και ακέραιους... από... ως... που εκφράζει την... των διαλυμάτων. ε) Ένα διάλυμα οξέος με ph = 2 είναι... όξινο από ένα διάλυμα οξέος με ph = 6. 2. Να σημειώσετε με Σ κάθε σωστή πρόταση και με Λ κάθε λανθασμένη. α) Όλα τα διαλύματα οξέων έχουν ph μεγαλύτερο από 7. β) Το ph ενός διαλύματος παίρνει μόνο ακέραιες τιμές. γ) Το ph ενός διαλύματος οξέος μας δείχνει πόσο όξινο είναι το διάλυμα. δ) Το ph του καθαρού νερού είναι πάντα ίσο με 7. ε) Τα ουδέτερα διαλύματα δεν περιέχουν ούτε Η + ούτε ΟΗ -.
Τα οξέα 43 στ) Όσο πιο κοντά στο 0 είναι το ph ενός διαλύματος οξέος, τόσο ε- λαττώνεται η οξύτητά του. 3. Τι μεταβολή υφίσταται το ph του νερού της βρύσης αν του προστεθεί κιτρικό οξύ; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. 4. Ποια από τις παρακάτω τιμές ph δεν αντιστοιχεί σε διάλυμα οξέος; α) ph = 0,1 β) ph = 3,5 γ) ph = 6,9 δ) ph = 7,1 5. Σε ένα διάλυμα νιτρικού οξέος με ph = 2 προστίθεται κάποια ποσότητα: i) καθαρού νερού ii) καθαρού οξικού οξέος Ποια από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή σε κάθε περίπτωση; α) Το ph του τελικού διαλύματος είναι 2. β) Το ph του τελικού διαλύματος είναι μεγαλύτερο από 2. γ) Το ph του τελικού διαλύματος είναι μικρότερο από 2.
44 Κεφάλαιο 1ο 6. α) Να διατάξετε τα παρακάτω διαλύματα από το λιγότερο προς το περισσότερο όξινο: Υδατικό διάλυμα Δ1 : ΗΝΟ 3 Δ2: CH 3 COOH Δ3: Η 2 SO 4 ph 1 3 0,7 β) Ποιο από τα οξέα αυτά θα μπορούσε να περιέχεται σε μικρή ποσότητα σε ένα φαγητό και να το καταναλώσετε χωρίς πρόβλημα; γ) Ποιο από τα διαλύματα αυτά είναι πιο επικίνδυνο για το δέρμα μας; 7. Σε ένα υδατικό διάλυμα με ph = 5 προσθέτουμε μια ουσία και διαπιστώνουμε ότι το τελικό διάλυμα έχει ph = 3. Η ουσία που προσθέσαμε είναι: α) οξύ β) καθαρό νερό γ) οποιαδήποτε από τις παραπάνω δ) καμία από τις παραπάνω 8. Πόσα g HCl περιέχονται σε 160 g διαλύματος περιεκτικότητας 4% w/w; 9. Σε ένα μπουκάλι που περιέχει 350 ml ξίδι υπάρχουν 24,5 g οξικού ο- ξέος. Ποια είναι η % w/v περιεκτικότητα του ξιδιού σε οξικό οξύ;
Τα οξέα 45 1. α) ph, μικρότερες β) υδρογόνου, όξινο, μικρότερη γ) 3, 7 δ) αριθμούς, 0, 14, οξύτητα ε) περισσότερο 2 α) ΛΑΘΟΣ: Όλα τα διαλύματα οξέων έχουν ph < 7. β) ΛΑΘΟΣ: Το ph ενός διαλύματος μπορεί να πάρει οποιαδήποτε τιμή από 0 ως 14, ακέραια ή δεκαδική. γ) ΣΩΣΤΟ: Το ph εκφράζει την οξύτητα των διαλυμάτων οξέων. δ) ΣΩΣΤΟ: Το καθαρό νερό περιέχει ίσο αριθμό Η + και ΟΗ -, γι αυτό έχει ph =7. ε) ΛΑΘΟΣ: Όλα τα διαλύματα περιέχουν Η + και ΟΗ -. Απλώς τα ουδέτερα διαλύματα περιέχουν ίσο αριθμό Η + και ΟΗ -. στ) ΛΑΘΟΣ: Όσο μικραίνει το ph ενός διαλύματος, τόσο αυξάνει η οξύτητά του. 3 Αν στο νερό της βρύσης προστεθεί κιτρικό οξύ, τότε το κιτρικό οξύ θα δώσει Η +. Επομένως, αυξάνεται η περιεκτικότητά του νερού σε Η +, γίνεται δηλαδή περισσότερο όξινο. Άρα το ph του ελαττώνεται. 4. Σωστή απάντηση είναι η (δ). Τα διαλύματα οξέων έχουν ph (ακέραιο ή δεκαδικό) μικρότερο από 7.
46 Κεφάλαιο 1ο 5. i) Αν στο διάλυμα οξέος προστεθεί καθαρό νερό, αν δηλαδή το διάλυμα αραιωθεί, η ποσότητα του διαλύματος θα αυξηθεί, ενώ η ποσότητα του οξέος θα μείνει ίδια. Επομένως, ο ίδιος αριθμός κατιόντων υδρογόνου (Η + ) θα περιέχεται σε μεγαλύτερη ποσότητα διαλύματος, άρα η περιεκτικότητα σε Η + θα ελαττωθεί, οπότε το ph θα αυξηθεί. Άρα η σωστή απάντηση είναι η (β). ii) Αν στο διάλυμα οξέος προστεθεί οξύ, θα δώσει και άλλα Η +. Θα αυξηθεί επομένως η περιεκτικότητα του διαλύματος σε Η +, οπότε το ph του διαλύματος θα ελαττωθεί. Άρα η σωστή απάντηση είναι η (γ). 6. α) Λιγότερο όξινο είναι το διάλυμα με το μεγαλύτερο ph. Άρα η διάταξη των διαλυμάτων από το λιγότερο προς το περισσότερο όξινο είναι: Δ2, Δ1, Δ3 β) Το πιο ακίνδυνο οξύ, είναι αυτό που το διάλυμά του είναι λιγότερο όξινο, δηλαδή το Δ2 (οξικό οξύ). γ) Το πιο επικίνδυνο διάλυμα οξέος για το δέρμα μας είναι το περισσότερο όξινο, δηλαδή το Δ3 (θειικό οξύ). 7. Σωστή απάντηση είναι η (α). Το ph μειώνεται, άρα η οξύτητα του διαλύματος αυξάνεται, άρα η περιεκτικότητα σε Η + αυξάνεται, άρα προσθέσαμε οξύ. 8. Ξέρουμε την περιεκτικότητα του διαλύματος και ψάχνουμε τη διαλυμένη ουσία: 4% w/w: 4 g HCl περιέχονται σε 100 g διαλύματος Δεδομένα: x; HCl περιέχονται σε 160 g διαλύματος Προκύπτει: 4 g x = 10 0 g 16 0 g (απλοποιώ)
Τα οξέα 47 10x = 16 4 g (πολλαπλασιάζω χιαστί) 10 x 64 g = (διαιρώ και τα 2 μέλη με 10) 10 10 x= 6,4 g Άρα σε 160 g διαλύματος περιέχονται 6,4 g HCl. 9. x; w/v: x; g οξικού οξέος περιέχονται σε 100 ml ξιδιού Δεδομένα: Προκύπτει: 24,5 g οξικού οξέος περιέχονται σε 350 ml ξιδιού x 10 0 ml = 24,5 g 35 0 ml (απλοποιώ) 35x = 10 24,5 g (πολλαπλασιάζω χιαστί) 35 x 245 g = (διαιρώ και τα 2 μέλη με 35) 35 35 x= 7 g Άρα η περιεκτικότητα του ξιδιού σε οξικό οξύ είναι 7% w/v.
48 Κεφάλαιο 1ο 1. Τι δείχνει το ph ενός διαλύματος; Το ph ενός διαλύματος δείχνει την περιεκτικότητα του διαλύματος σε κατιόντα υδρογόνου (Η + ). Με άλλα λόγια, δείχνει πόσο όξινο είναι το διάλυμα. Μάλιστα, όσο περισσότερα Η + περιέχει το διάλυμα (σε ορισμένο όγκο του), τόσο μεγαλύτερη είναι η οξύτητά του και τόσο μικρότερο το ph του. 2. Τι τιμή έχει το ph του καθαρού νερού σε θερμοκρασία 25 ο C; Το ph του καθαρού νερού σε θερμοκρασία 25 ο C είναι 7. Αυτό σημαίνει ότι στο καθαρό νερό ο αριθμός των κατιόντων υδρογόνου (Η + ) είναι ίσος με τον αριθμό των ανιόντων υδροξειδίου (ΟΗ - ). 3. Τι τιμές μπορεί να έχει το ph ενός διαλύματος οξέος; Το ph ενός διαλύματος οξέος μπορεί να πάρει τιμές (ακέραιες και δεκαδικές) από 0 ως 7. 4. Με ποιους τρόπους μπορεί να μετρηθεί το ph ενός διαλύματος; Το ph ενός διαλύματος μπορεί να μετρηθεί με δύο τρόπους: α) με πεχάμετρο ένα ηλεκτρονικό όργανο που δίνει ακριβείς τιμές για το ph και β) με πεχαμετρικό χαρτί ένα ειδικό απορροφητικό χαρτί εμποτισμένο με δείκτες που αλλάζει χρώμα (ανάλογα με το ph του διαλύματος) και δε δίνει ακριβείς τιμές για το ph.
Τα οξέα 49 5. Το ph μιας λεμονάδας βρέθηκε ίσο με 3,2. Που οφείλεται η τιμή αυτή; Πώς θα μεταβληθεί το ph της λεμονάδας, να προστεθεί νερό; Η λεμονάδα έχει ph =3,2 γιατί είναι διάλυμα που περιέχει κιτρικό οξύ, δηλαδή διάλυμα οξέος. Και όπως ξέρουμε, τα διαλύματα οξέων έχουν ph < 7. Αν προστεθεί νερό στη λεμονάδα, αν δηλαδή η λεμονάδα αραιωθεί, η ποσότητά της θα αυξηθεί, ενώ η ποσότητα του κιτρικού οξέος θα μείνει ίδια. Επομένως, ο ίδιος αριθμός κατιόντων υδρογόνου (Η + ) θα περιέχεται σε μεγαλύτερη ποσότητα διαλύματος, οπότε η περιεκτικότητα του διαλύματος σε Η + θα ελαττωθεί. Αυτό σημαίνει ότι το διάλυμα θα γίνει λιγότερο όξινο, επομένως το ph του θα αυξηθεί. Η αραιωμένη λεμονάδα δηλαδή θα έχει ph > 3,2. 6. Δύο ίδιες φιάλες περιέχουν η πρώτη απιονισμένο νερό και η δεύτερη α- ραιό υδροχλωρικό οξύ. Να προτείνετε έναν εύκολο και ασφαλή τρόπο, για να διαπιστώσετε το περιεχόμενο κάθε φιάλης. Θα μετρήσουμε το ph των υγρών των δύο φιαλών με πεχάμετρο ή πεχαμετρικό χαρτί. Το υγρό που θα έχει ph =7 θα είναι απιονισμένο νερό (ουδέτερο διάλυμα). Το υγρό που θα έχει ph < 7 θα είναι αραιό υδροχλωρικό οξύ (όξινο διάλυμα).