5.1 Veden autoprotolyysireaktio ja pH-asteikko

5.2

$\left[OH^-\right]=\frac{K_w}{\left[H_3O^+\right]}=\frac{1{,}008\cdot10^{-14}\frac{mol}{dm^3}}{1{,}0\cdot10^{-7}\ \frac{mol}{dm^3}}=1{,}008\cdot10^{-7}$ pH=7, neutraali

$\left[OH^-\right]=\frac{K_w}{\left[H_3O^+\right]}=\frac{1{,}008\cdot10^{-14}\frac{mol}{dm^3}}{1{,}9\cdot10^{-11}\ \frac{mol}{dm^3}}=5{,}305\cdot10^{-4}$ pH=10,72, emäksinen

$\left[OH^-\right]=\frac{K_w}{\left[H_3O^+\right]}=\frac{1{,}008\cdot10^{-14}\frac{mol}{dm^3}}{6{,}7\cdot10^{-4}\ \frac{mol}{dm^3}}=1{,}504\cdot10^{-11}$ pH=3,173, hapan

$\left[OH^-\right]=\frac{K_w}{\left[H_3O^+\right]}=\frac{1{,}008\cdot10^{-14}\frac{mol}{dm^3}}{2{,}3\ \frac{mol}{dm^3}}=4{,}382\cdot10^{-15}$ pH=-0,36, hapan

Teksti

b)
reaktio on endoterminen, sillä lämpötilan kasvaessa tasapainovakio kasvaa eli tasapaino siirtyy reaktiotuotteiden suuntaan
c)
$K_w\ \left(+30°C\right)=1{,}33\cdot10^{-14}$
d)

$K_w=5{,}476\cdot10^{-14}\left(mol\text{/}dm^3\right)^2=\left(2{,}341\cdot10^{-7}\ mol\text{/}dm^3\right)^2$

$\left[H_3O^+\right]=\left[OH^-\right]=2{,}341\cdot10^{-7}\frac{mol}{dm^3}$

$pH=-\lg\left[H_3O^+\right]=6{,}6306...\approx6{,}6$

e)
koska puhtaassa vedessä oksonium- ja hydroksidi-ionikonsentraatio ovat samat