Acizi și baze tari; pH-ul soluțiilor apoase

Definiții

pH = - l g [H X_{3} O X^{+}] pOH = - l g [HO X^{-}]

K_{w} = [H X_{3} O X^{+}] [HO X^{-}] = 1 0^{- 14}

la 25 °C

pH + pOH = 14

doar la 25 °C; în general pH + pOH = pKw

Acizi și baze tari

Acizi tariHCl, HBr, HI, HNO₃, HClO₄, H₂SO₄ (prima treaptă)
Baze tariNaOH, KOH, Ca(OH)₂, Ba(OH)₂
Total ionizați $[H X_{3} O X^{+}] = z c$ , $[HO X^{-}] = z c$
ExempluBa(OH)₂ 0,005 M are pH 12

Amestecare și diluare

[exces] = \frac{∣ n ( H X ^{+} ) - n ( HO X ^{-} ) ∣}{V _{total}}

acid + bază

n (H X^{+}) = n_{1} + n_{2}

acid + acid: aduni moli de H⁺, nu pH-uri

Capcana 10⁻⁷ M (națională 2026)

Sub 10⁻⁶ Mcontează și H₃O⁺ din apă
Ecuația $[H X_{3} O X^{+}] = c + [HO X^{-}] \Rightarrow x^{2} - c x - K_{w} = 0$
HCl 10⁻⁷ M[H₃O⁺] = 1,62·10⁻⁷ M, pH = 6,79, nu 7

Volume din pH (tipar recurent)

c_{A} V_{A} - c_{B} V_{B} = [H X^{+}]_{final} (V_{A} + V_{B})

final acid

c_{B} V_{B} - c_{A} V_{A} = [HO X^{-}]_{final} (V_{A} + V_{B})

final bazic

Indicatori (intervale de viraj)

Indicator	Interval pH	Culori (acid → bazic)
metiloranj	3,1–4,4	roșu → galben
roșu de metil	4,4–6,2	roșu → galben
turnesol	5–8	roșu → albastru
albastru de bromtimol	6,0–7,6	galben → albastru
fenolftaleină	8,2–10,0	incolor → roșu
timolftaleină	9,4–10,6	incolor → albastru

Kw depinde de temperatură

Autoionizarea apei e endotermă, deci Kw crește cu T: la 60 °C Kw ≈ 9,6·10⁻¹⁴, iar apa pură are pH 6,51 și rămâne neutră ([H₃O⁺] = [HO⁻]).

1.Se dizolvă 0,561 g KOH în apă și se aduce la 250 mL. Ce pH are soluția?
Calculezi întâi pOH.
1. n(KOH) = 0,561 / 56,11 = 1,000·10⁻² mol → [HO⁻] = 0,0400 M
2. pOH = 1,40 → pH = 12,60
2.Se amestecă 300 mL HCl 2,0·10⁻³ M cu 200 mL NaOH 4,0·10⁻³ M. Ce pH are soluția finală?
Compară molii, nu concentrațiile.
1. n(H⁺) = 6,0·10⁻⁴ mol; n(HO⁻) = 8,0·10⁻⁴ mol → exces HO⁻ 2,0·10⁻⁴ mol
2. $[HO X^{-}] = \frac{2 , 0 \cdot 1 0 ^{- 4}}{0 , 500}$ = 4,0·10⁻⁴ M → pOH = 3,40
3. pH = 10,60
3.Ce pH are o soluție de HCl 1,0·10⁻⁸ M, la 25 °C?
8,007,006,986,00
Apa dă și ea H₃O⁺, mai mult decât acidul.
1. $[H X_{3} O X^{+}] = 1 0^{- 8} + [HO X^{-}]$ și $[H X_{3} O X^{+}] [HO X^{-}] = 1 0^{- 14}$ → $x^{2} - 1 0^{- 8} x - 1 0^{- 14} = 0$
2. x = 1,05·10⁻⁷ M → pH = 6,98: puțin acid, cum e normal.
4.Ce volum de apă trebuie adăugat la 50,0 mL HCl cu pH = 1,00 ca să obții o soluție cu pH = 2,50? Neglijează contracția de volum.
mL
Molii de H⁺ rămân aceiași; găsește întâi volumul final.
1. n(H⁺) = 0,100 · 0,0500 = 5,00·10⁻³ mol
2. [H⁺] final = $1 0^{- 2, 5}$ = 3,162·10⁻³ M → V final = 1581 mL
3. V apă = 1581 − 50 = 1531 mL
5.Se amestecă 100 mL H₂SO₄ 5,0·10⁻³ M, 100 mL HCl 1,0·10⁻² M și 50 mL NaOH 2,0·10⁻² M. Consideră H₂SO₄ complet ionizat în ambele trepte. Ce pH are amestecul?
H₂SO₄ aduce 2 H⁺ pe moleculă.
1. n(H⁺) = 2 · 5,0·10⁻⁴ + 1,0·10⁻³ = 2,0·10⁻³ mol; n(HO⁻) = 1,0·10⁻³ mol
2. $[H X^{+}] = \frac{1 , 0 \cdot 1 0 ^{- 3}}{0 , 250}$ = 4,0·10⁻³ M
3. pH = 2,40
6.La 60 °C, Kw = 9,6·10⁻¹⁴. Ce pH are la această temperatură o soluție de NaOH 0,010 M?
pH + pOH = pKw, nu 14.
1. pKw = −lg(9,6·10⁻¹⁴) = 13,02
2. pOH = 2,00 → pH = 13,02 − 2,00 = 11,02
7.Care afirmație este corectă (25 °C, fără variații de volum la amestecare)?
Diluând de 1000 de ori o soluție de HCl cu pH 5 obții pH 8.Volume egale de HCl cu pH 2 și HCl cu pH 4 dau pH 3.Volume egale de HCl cu pH 2 și NaOH cu pH 12 dau pH 7.Ba(OH)₂ 0,01 M și NaOH 0,01 M au același pH.
Lucrează cu concentrații, nu cu media pH-urilor.
1. c: 0,01 M H⁺ și 0,01 M HO⁻ în volume egale se neutralizează exact → pH 7.
2. a: un acid diluat se apropie de 7, nu trece de el. b: $[H X^{+}] = \frac{1 0 ^{- 2} + 1 0 ^{- 4}}{2}$ → pH 2,30.
3. d: Ba(OH)₂ dă 0,02 M HO⁻ (pH 12,30), NaOH pH 12,00.
8.Se amestecă volume egale de HNO₃ cu pH = 2,00 și HNO₃ cu pH = 4,00. Ce pH are amestecul?
Media se face pe [H⁺], iar soluția mai concentrată domină.
1. $[H X^{+}] = \frac{1 , 0 \cdot 1 0 ^{- 2} + 1 , 0 \cdot 1 0 ^{- 4}}{2}$ = 5,05·10⁻³ M
2. pH = 2,30