pH 💳 Kup
Erla — Twoja przewodniczka

pH, logarytmy, hydroliza... Spokojnie! Każde obliczenie rozłożymy na czynniki. Zaczynamy?

Dział 13

pH i Hydroliza

Obliczenia pH, hydroliza soli, bufory, miareczkowanie

CKE: VI. Reakcje w roztworach wodnychpojawia się w każdym roczniku (2023–2025)
Dlaczego ten dział sprawia trudność?

pH i hydroliza wymagają logarytmów i rozumienia, dlaczego sól może dać odczyn kwasowy lub zasadowy. Uczniowie mechanicznie liczą pH bez sprawdzania, czy kwas jest mocny czy słaby.

Jak to rozwiążemy: Każde obliczenie pH pokażemy na proporcji/wzorze, a hydrolizę wytłumaczymy „po ludzku" — zobaczysz, dlaczego dana sól daje konkretny odczyn.

1. Elektrolity i nieelektrolity

Elektrolit — substancja, która w roztworze (lub stopiona) przewodzi prąd, bo rozpada się na jony (kwasy, zasady, sole). Nieelektrolit — nie dysocjuje na jony, nie przewodzi prądu (np. cukier, etanol).

Mocne elektrolity — dysocjują niemal całkowicie (HCl, NaOH, większość soli).
Słabe elektrolity — dysocjują częściowo (kwas octowy, amoniak).

2. Dysocjacja elektrolityczna

Dysocjacja to rozpad elektrolitu na jony pod wpływem wody.

Kwasy → kationy wodoru H⁺ (H₃O⁺) + reszta kwasowa:

przykład:
HCl → H+ + Cl

Zasady → kationy metalu + jony wodorotlenkowe OH⁻:

przykład:
NaOH → Na+ + OH

Sole → kationy metalu + aniony reszty kwasowej:

przykład:
Na2SO4 → 2 Na+ + SO42−
💡 Kwasy wieloprotonowe dysocjują stopniowo

Kwasy z kilkoma atomami H (np. H₂CO₃, H₃PO₄) oddają protony etapami, każdy etap ma własną stałą Ka:
H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻ (Ka1)   potem   HCO₃⁻ ⇌ H⁺ + CO₃²⁻ (Ka2)
Pierwszy etap zachodzi najłatwiej (Ka1 > Ka2 > Ka3).

Stopień dysocjacji α mówi, jaka część cząsteczek uległa rozpadowi (0–1 lub 0–100%). Mocne elektrolity: α ≈ 1; słabe: α małe.

3. Teorie kwasów i zasad

🔗 Ten temat ma osobny dział

Pełne omówienie trzech teorii (Arrhenius, Brønsted-Lowry, Lewis), sprzężonych par, reakcji amfiprotowych i wpływu budowy na moc kwasu znajdziesz w Dziale 12 — Kwasy i Zasady. Tu tylko krótkie przypomnienie potrzebne do dalszych obliczeń pH.

Wg Brønsteda-Lowry'ego: kwas to donor protonu H⁺, zasada to akceptor protonu. Kwas po oddaniu protonu staje się sprzężoną zasadą (np. HCl→Cl⁻).

4. Iloczyn jonowy wody

Woda ulega autodysocjacji (w niewielkim stopniu):

2 H2O ⇌ H3O+ + OH

Iloczyn jonowy wody (w 25°C):

Kw = [H3O+][OH] = 10−14

W czystej wodzie [H₃O⁺] = [OH⁻] = 10⁻⁷ mol/dm³ (odczyn obojętny).

5. Skala pH

Skala pH (0–14)01234567891011121314KWAŚNYobojętny (7)ZASADOWYniższe pH = więcej H₃O⁺ ; wyższe pH = więcej OH⁻
pH < 7 → odczyn kwasowy (dużo jonów H₃O⁺); pH = 7 → obojętny; pH > 7 → zasadowy (dużo OH⁻). Papierek uniwersalny zmienia barwę wg tej skali
pH = −log[H3O+]    pOH = −log[OH]

pH < 7 → odczyn kwasowy (dużo H₃O⁺)
pH = 7 → obojętny
pH > 7 → zasadowy (dużo OH⁻)

6. Obliczenia pH

Mocny kwas: [H₃O⁺] = stężenie kwasu (całkowita dysocjacja):

przykład:
0,01 mol/dm³ HCl → [H₃O⁺] = 10⁻² → pH = 2

Mocna zasada: [OH⁻] = stężenie zasady, liczymy pOH, potem pH:

przykład:
0,01 mol/dm³ NaOH → [OH⁻]=10⁻² → pOH=2 → pH = 14−2 = 12
pH + pOH = 14

Uwaga: Ca(OH)₂ i Ba(OH)₂ są dwuwodorotlenowe — dają 2 jony OH⁻ na cząsteczkę, więc [OH⁻] = 2 × stężenie zasady.

pH słabego kwasu (z Ka)

Słaby kwas dysocjuje tylko częściowo, więc [H₃O⁺] ≠ stężenie kwasu. Liczymy ze stałej dysocjacji Ka:

[H3O+] = √(Ka · c)   (gdy c >> Ka)
przykład:
0,1 mol/dm³ CH₃COOH, Ka = 1,8·10⁻⁵.
[H₃O⁺] = √(1,8·10⁻⁵ × 0,1) = √(1,8·10⁻⁶) ≈ 1,34·10⁻³
pH = −log(1,34·10⁻³) ≈ 2,87

pH słabej zasady (z Kb)

[OH] = √(Kb · c) → pOH = −log[OH] → pH = 14 − pOH
💡 Stała dysocjacji i prawo rozcieńczeń Ostwalda

Stała dysocjacji słabego kwasu: Ka = [H₃O⁺][A⁻][HA]. Wiąże się ze stopniem dysocjacji α prawem Ostwalda: Ka = α²c(1−α), a dla bardzo słabych (α << 1): Ka ≈ α²c. Im większe Ka, tym mocniejszy kwas.

💡 pKa, pKb i zależność Ka·Kb = Kw

pKa = −log Ka (mniejsze pKa = mocniejszy kwas). Dla sprzężonej pary kwas-zasada zachodzi: Ka · Kb = Kw = 10⁻¹⁴, czyli pKa + pKb = 14. Im mocniejszy kwas, tym słabsza jego sprzężona zasada.

Bufory (roztwory buforowe)

Mieszanina słabego kwasu i jego soli (np. CH₃COOH + CH₃COONa) stabilizuje pH — opiera się zmianom po dodaniu małych ilości kwasu lub zasady. pH liczymy wzorem Hendersona-Hasselbalcha:

pH = pKa + log[sól][kwas]

Z pH liczymy [H₃O⁺] = 10⁻ᵖᴴ; z [H₃O⁺] liczymy pH = −log[H₃O⁺].

ℹ️ pH liczymy wzorem (logarytm), nie proporcją — bo zależność pH od stężenia jest logarytmiczna (pH = −log[H₃O⁺]). Proporcja działa przy zależności liniowej, a tu mamy logarytm. Natomiast samo stężenie jonów z reakcji można wyznaczyć proporcjonalnie:
↔ Przykład: mocny kwas HCl 0,01 mol/dm³
HCl dysocjuje całkowicie: 1 mol HCl → 1 mol H₃O⁺
więc [H₃O⁺] = 0,01 mol/dm³ = 10⁻²
pH = −log(10⁻²) = 2

pH mocnych kwasów i zasad po zmieszaniu

Gdy miesza się DWA roztwory mocnego kwasu i mocnej zasady, trzeba najpierw sprawdzić, który ma nadmiar moli H⁺/OH⁻ — dopiero nadmiar decyduje o pH końcowym (reszta się zobojętnia).

📝 Przykład — zmieszanie HCl i NaOH
Zadanie: Zmieszano 100 cm³ 0,1 mol/dm³ HCl z 50 cm³ 0,1 mol/dm³ NaOH. Oblicz pH mieszaniny.
1
n(H⁺)=0,1×0,1=0,01 mol; n(OH⁻)=0,05×0,1=0,005 mol
2
Nadmiar H⁺: 0,01−0,005=0,005 mol (kwas w nadmiarze)
3
Objętość całkowita: 100+50=150 cm³=0,15 dm³
4
[H⁺]=0,005/0,15=0,0333 mol/dm³ → pH=−log(0,0333)≈1,48

pH słabych elektrolitów — warunki stosowania przybliżenia

Wzór [H₃O⁺]=√(Ka·c) jest PRZYBLIŻENIEM, ważnym tylko gdy dysocjacja jest na tyle mała, że c praktycznie się nie zmienia.

⚠️ Kiedy przybliżenie działa, a kiedy trzeba pełnego równania

Przybliżenie jest poprawne, gdy c/Ka > 400–500 (stężenie znacznie większe niż Ka) — błąd wtedy <5%. Dla bardzo rozcieńczonych roztworów słabych kwasów lub kwasów o stosunkowo dużym Ka (np. c/Ka<100) przybliżenie zawodzi i trzeba rozwiązać pełne równanie kwadratowe: Ka = x²/(c−x).

Procent dysocjacji

Procent dysocjacji to stopień dysocjacji α wyrażony w procentach — pokazuje, jaki % cząsteczek uległo rozpadowi.

% dysocjacji = α × 100% = ([H₃O⁺]/c) × 100%
💡 Procent dysocjacji rośnie przy rozcieńczaniu

Choć [H₃O⁺] maleje przy rozcieńczaniu (mniej jonów w mniejszym stężeniu), PROCENT dysocjacji ROŚNIE — im bardziej rozcieńczony roztwór słabego elektrolitu, tym większa część cząsteczek (proporcjonalnie) ulega rozpadowi. To pozorny paradoks wynikający z prawa rozcieńczeń Ostwalda.

Efekt wspólnego jonu

Dodanie do roztworu słabego elektrolitu soli zawierającej WSPÓLNY jon (np. octanu sodu do kwasu octowego) cofa dysocjację (przesuwa równowagę w lewo, zgodnie z regułą Le Chateliera) — zmniejsza stopień dysocjacji słabego elektrolitu.

📝 Przykład jakościowy — efekt wspólnego jonu
CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺. Dodanie CH₃COONa (dysocjuje całkowicie, dostarcza dodatkowe CH₃COO⁻) przesuwa równowagę W LEWO — mniej CH₃COOH dysocjuje, więc [H⁺] MALEJE, a pH ROŚNIE względem czystego roztworu kwasu octowego o tym samym stężeniu.

Bufory kwasowe i zasadowe, pojemność buforowa

Typ buforaSkładPrzykład
KwasowySłaby kwas + jego sól (sprzężona zasada)CH₃COOH + CH₃COONa (pH<7)
ZasadowySłaba zasada + jej sól (sprzężony kwas)NH₃·H₂O + NH₄Cl (pH>7)

Pojemność buforowa to miara odporności bufora na zmiany pH — ile moli mocnego kwasu/zasady można dodać, zanim pH zauważalnie się zmieni.

💡 Od czego zależy pojemność buforowa?

Pojemność buforowa jest NAJWIĘKSZA, gdy stężenia słabego kwasu i jego sprzężonej zasady są sobie RÓWNE (stosunek [sól]/[kwas]=1, czyli pH=pKa) — wtedy bufor ma "zapas" w obie strony (może zneutralizować dodany kwas LUB zasadę). Im wyższe stężenia obu składników (przy zachowanym stosunku 1:1), tym większa pojemność buforowa.

Równanie Hendersona–Hasselbalcha jako narzędzie projektowania bufora

Poza obliczeniem pH gotowego bufora, równanie H-H pozwala zaprojektować bufor o żądanym pH — dobierając odpowiedni stosunek stężeń kwasu i soli.

📝 Przykład — projektowanie bufora
Zadanie: Jaki stosunek [CH₃COO⁻]/[CH₃COOH] zapewni pH=5,0? (pKa CH₃COOH=4,74)
1
5,0 = 4,74 + log([sól]/[kwas])
2
log([sól]/[kwas]) = 0,26 → [sól]/[kwas] = 100,261,82
✅ Odpowiedź:

Stosunek soli do kwasu ≈1,82:1 — praktyczna reguła: wybieraj kwas o pKa BLISKO żądanego pH (najlepiej ±1), bo wtedy potrzebny stosunek stężeń jest rozsądny (nie ekstremalny).

7. Wskaźniki kwasowo-zasadowe

Zakresy zmiany barwy wskaźników kwasowo-zasadowych (dobór wskaźnika do miareczkowania)
Zakresy zmiany barwy czterech wskaźników (fenoloftaleina, błękit bromotymolowy, oranż metylowy, papierek uniwersalny) w funkcji pH 1–14 — do doboru wskaźnika przy miareczkowaniu.
WskaźnikKwasZasada
oranż metylowyczerwonyżółty
fenoloftaleinabezbarwnamalinowa
błękit bromotymolowyżółtyniebieski
papierek uniwersalnyczerwonyniebieski/granat
💡 Zakresy zmiany barwy (dobór wskaźnika do miareczkowania)

Każdy wskaźnik zmienia barwę w określonym zakresie pH:
• oranż metylowy: ~pH 3,1–4,4
• błękit bromotymolowy: ~pH 6,0–7,6
• fenoloftaleina: ~pH 8,2–10,0
Do miareczkowania dobiera się wskaźnik tak, by zmieniał barwę blisko punktu równoważnikowego (np. mocny kwas + mocna zasada → fenoloftaleina lub oranż; słaby kwas + mocna zasada → fenoloftaleina).

8. Moc kwasów i zasad

🔗 Ten temat ma osobny dział

Systematyczne porównanie mocy, wpływ budowy związku na moc kwasu i pełne tabele mocnych/słabych kwasów i zasad znajdziesz w Dziale 12 — Kwasy i Zasady. Tu tylko przypomnienie potrzebne do obliczeń pH.

O "mocy" decyduje stopień dysocjacji — jaka część cząsteczek rozpada się na jony w wodzie. Mocne kwasy/zasady (HCl, HNO₃, H₂SO₄, NaOH, KOH) dysocjują niemal całkowicie (α≈1); słabe (CH₃COOH, NH₃·H₂O) tylko częściowo — dlatego przy tym samym stężeniu słaby kwas ma wyższe pH niż mocny.

9. Reakcje zobojętniania

Kwas + zasada → sól + woda. Istota: H⁺ łączy się z OH⁻ dając wodę.

Cząsteczkowo:

przykład:
HCl + NaOH → NaCl + H2O

Jonowo skrócone (istota reakcji):

przykład:
H+ + OH → H2O

10. Hydroliza soli — pojęcie

Hydroliza soli to reakcja jonów soli z wodą, która zmienia odczyn roztworu. Zachodzi, gdy sól pochodzi od słabego kwasu lub słabej zasady.

Hydroliza anionowa — reszta słabego kwasu reaguje z wodą (odczyn zasadowy).
Hydroliza kationowa — kation słabej zasady reaguje z wodą (odczyn kwasowy).
Kationowo-anionowa — oba jony reagują (sól słabego kwasu i słabej zasady).

Hydroliza soli — typ soli a odczyn roztworu
O odczynie roztworu soli decyduje pochodzenie: mocny kwas + mocna zasada = obojętny; słaby kwas + mocna zasada = zasadowy; mocny kwas + słaba zasada = kwasowy; słaby kwas + słaba zasada = zależy od mocy (porównanie Ka i Kb).
🧠 Po ludzku

Hydroliza to „przeciąganie liny" o proton z wodą. Jeśli sól ma w sobie resztę słabego kwasu, ta reszta „wyrywa" wodę na jony i uwalnia OH⁻ → zrobi się zasadowo. Jeśli ma kation słabej zasady — odwrotnie, uwalnia H⁺ → kwasowo. Sól z mocnego kwasu i mocnej zasady nikogo nie przeciąga → obojętnie.

11. Sole nieulegające hydrolizie

Sól mocnego kwasu i mocnej zasady NIE hydrolizuje — odczyn obojętny (pH = 7), bo żaden jon nie reaguje z wodą.

przykład:
NaCl (z HCl + NaOH), KNO₃ (z HNO₃ + KOH) → pH = 7

12. Hydroliza anionowa (odczyn zasadowy)

Sól słabego kwasu i mocnej zasady → reszta kwasowa reaguje z wodą, uwalnia OH⁻ → odczyn zasadowy.

Przykłady: CH₃COONa, Na₂CO₃, NaF

przykład:
CH3COO + H2O ⇌ CH3COOH + OH
(jon octanowy + woda → kwas octowy + OH⁻ → zasadowo)

13. Hydroliza kationowa (odczyn kwasowy)

Sól mocnego kwasu i słabej zasady → kation reaguje z wodą, uwalnia H⁺ → odczyn kwasowy.

Przykłady: NH₄Cl, NH₄NO₃

przykład:
NH4+ + H2O ⇌ NH3·H2O + H+
(jon amonowy + woda → amoniak + H⁺ → kwasowo)

14. Hydroliza kationowo-anionowa

Sól słabego kwasu i słabej zasady → hydrolizują oba jony. Odczyn zależy od tego, który jest słabszy (mocniejszy z dwóch wygrywa):

przykład:
CH3COONH4 — octan amonu
(kwas octowy i amoniak o zbliżonej mocy → odczyn ~obojętny)

15. Zapisy równań hydrolizy

Cząsteczkowy (całe wzory):

przykład:
CH3COONa + H2O ⇌ CH3COOH + NaOH

Jonowy skrócony (tylko jony biorące udział — istota hydrolizy):

przykład:
CH3COO + H2O ⇌ CH3COOH + OH

16. Przewidywanie odczynu roztworu soli

Reguła na podstawie pochodzenia soli (od jakiego kwasu i zasady):

• mocny kwas + mocna zasada → obojętny (NaCl)
• słaby kwas + mocna zasada → zasadowy (CH₃COONa)
• mocny kwas + słaba zasada → kwasowy (NH₄Cl)
• słaby kwas + słaba zasada → zależy od mocy (porównaj Ka i Kb)

💡 Szybki sposób

Rozłóż sól na kwas i zasadę, od których pochodzi. „Wygrywa" mocniejszy: jeśli mocniejsza zasada → zasadowo, jeśli mocniejszy kwas → kwasowo, jeśli oba mocne lub równe → obojętnie.

pH soli — obliczenia i sole amfiprotyczne

pH soli słabych kwasów i zasad

Dla soli ulegającej hydrolizie pH liczy się analogicznie do słabego kwasu/zasady, ale stałą dysocjacji zastępuje stała hydrolizy, powiązana z Ka/Kb pierwotnego kwasu/zasady wzorem Kh=Kw/Ka (dla hydrolizy anionowej) lub Kh=Kw/Kb (dla kationowej).

📝 Przykład — pH roztworu CH₃COONa
Zadanie: Oblicz pH 0,1 mol/dm³ CH₃COONa (Ka CH₃COOH=1,8·10⁻⁵).
1
Kh=Kw/Ka=10⁻¹⁴/1,8·10⁻⁵=5,56·10⁻¹⁰
2
[OH⁻]=√(Kh·c)=√(5,56·10⁻¹⁰×0,1)≈7,46·10⁻⁶
3
pOH=−log(7,46·10⁻⁶)≈5,13 → pH=14−5,13=8,87

Sole jonów amfiprotycznych

Sole zawierające jon amfiprotyczny (np. NaHCO₃, NaHSO₃, Na₂HPO₄) mają pH zależne od RÓWNOWAGI dwóch przeciwstawnych procesów — jon jednocześnie może oddawać i przyjmować proton.

pH ≈ ½(pKa1 + pKa2)
💡 Dlaczego średnia dwóch pKa?

Dla NaHCO₃: jon HCO₃⁻ może zachować się jak kwas (HCO₃⁻⇌H⁺+CO₃²⁻, Ka2) lub jak zasada (HCO₃⁻+H₂O⇌H₂CO₃+OH⁻, powiązane z Ka1). Wynikowe pH roztworu jest przybliżoną średnią logarytmiczną obu stałych, niezależną (w przybliżeniu) od stężenia soli.

Iloczyn rozpuszczalności Ksp i strącanie selektywne

Iloczyn rozpuszczalności Ksp to stała równowagi dla rozpuszczania trudno rozpuszczalnej soli — iloczyn stężeń jonów (w potęgach równych współczynnikom) w roztworze NASYCONYM.

Dla AmBn ⇌ mA + nB: Ksp = [A]m[B]n

Przewidywanie, czy osad się wytrąci

Porównuje się iloczyn jonowy Q (z aktualnych, niekoniecznie równowagowych stężeń) z Ksp — dokładnie tak jak Q vs K w równowadze chemicznej (Dział 8).

PorównanieWniosek
Q < KspRoztwór nienasycony — osad NIE wytrąca się
Q = KspRoztwór dokładnie nasycony — stan równowagi
Q > KspRoztwór przesycony — osad WYTRĄCA SIĘ, aż Q spadnie do Ksp
📝 Przykład — czy wytrąci się osad?
Zadanie: Zmieszano równe objętości 0,002 mol/dm³ Pb(NO₃)₂ i 0,002 mol/dm³ KI. Czy wytrąci się PbI₂? (Ksp(PbI₂)=7,1·10⁻⁹)
1
Po zmieszaniu (rozcieńczenie 2×): [Pb²⁺]=0,001, [I⁻]=0,001 mol/dm³
2
Q=[Pb²⁺][I⁻]²=0,001×(0,001)²=1·10⁻⁹
3
Q=1·10⁻⁹ < Ksp=7,1·10⁻⁹ → osad NIE wytrąci się

Strącanie selektywne

Gdy roztwór zawiera DWA kationy (lub aniony) mogące tworzyć osad z tym samym odczynnikiem, dodając go stopniowo, jako PIERWSZY wytrąca się osad o NIŻSZYM Ksp — to pozwala rozdzielić jony metodą strącania selektywnego.

⚠️ Niższe Ksp ≠ zawsze mniej rozpuszczalny (uwaga na stechiometrię)

Bezpośrednie porównanie Ksp działa dobrze TYLKO dla soli o tej samej stechiometrii (np. dwóch soli typu AB). Dla soli o różnej stechiometrii (np. AB vs AB₂) niższe Ksp nie zawsze oznacza mniejszą rozpuszczalność molową — trzeba przeliczyć rozpuszczalność s z Ksp osobno dla każdej soli.

Miareczkowanie kwas–zasada

Miareczkowanie to metoda oznaczania nieznanego stężenia kwasu (lub zasady) przez stopniowe dodawanie roztworu o znanym, dokładnym stężeniu (mianowanego) aż do zobojętnienia.

Punkt równoważnikowy a punkt końcowy

PojęcieDefinicja
Punkt równoważnikowyTeoretyczny moment, gdy liczba moli H⁺ = liczba moli OH⁻ (dokładna stechiometria) — nie zawsze pH=7!
Punkt końcowyPraktyczny moment, gdy OBSERWUJEMY zmianę barwy wskaźnika — powinien być jak najbliżej punktu równoważnikowego
⚠️ Punkt równoważnikowy NIE zawsze przy pH=7

Dla miareczkowania słaby kwas + mocna zasada, w punkcie równoważnikowym powstaje sól ulegająca hydrolizie anionowej — pH>7! Dla mocny kwas + słaba zasada — pH<7. Tylko mocny+mocny daje pH=7 w punkcie równoważnikowym.

Krzywe miareczkowania

Typ miareczkowaniapH w punkcie równoważnikowymKształt krzywej
Mocny kwas + mocna zasada7Bardzo stromy skok pH przez szeroki zakres (ok. 4-10)
Słaby kwas + mocna zasada>7 (zasadowy)Skok mniej stromy, punkt równoważnikowy przesunięty w stronę zasadową; obecna strefa buforowa przed skokiem
Mocny kwas + słaba zasada<7 (kwasowy)Skok mniej stromy, przesunięty w stronę kwasową
Słaby kwas + słaba zasadazależy od Ka/KbBardzo łagodny, słabo zaznaczony skok — trudne do dokładnego miareczkowania

Dobór wskaźnika do rodzaju miareczkowania

💡 Zasada doboru

Wskaźnik dobiera się tak, by jego zakres zmiany barwy (pKa wskaźnika) mieścił się w STROMYM odcinku krzywej (skoku pH) wokół punktu równoważnikowego. Dla mocny+mocny (skok szeroki, 4–10) pasuje niemal każdy wskaźnik (oranż metylowy LUB fenoloftaleina). Dla słaby kwas+mocna zasada (punkt równoważnikowy zasadowy) — TYLKO fenoloftaleina (zmienia barwę ok. pH 8,2–10). Dla mocny kwas+słaba zasada (punkt równoważnikowy kwasowy) — TYLKO oranż metylowy (zmienia barwę ok. pH 3,1–4,4).

Obliczenia z rozcieńczaniem podczas miareczkowania

W trakcie miareczkowania OBJĘTOŚĆ roztworu w kolbie stale rośnie (dodajemy titranta z biurety) — trzeba to uwzględnić przy obliczeniach pH w PUNKTACH POŚREDNICH (nie tylko na końcu).

📝 Przykład — pH w trakcie miareczkowania
Zadanie: Do 50 cm³ 0,1 mol/dm³ HCl dodano 30 cm³ 0,1 mol/dm³ NaOH. Oblicz pH.
1
n(HCl)=50×0,1/1000=0,005 mol; n(NaOH)=30×0,1/1000=0,003 mol
2
Nadmiar H⁺: 0,005−0,003=0,002 mol
3
Objętość całkowita: 50+30=80 cm³=0,08 dm³ (NIE 50 cm³!)
4
[H⁺]=0,002/0,08=0,025 → pH=−log(0,025)≈1,60

📋 Najczęściej sprawdzane zagadnienia

ZagadnienieCzęstośćTrudność
Obliczenia pH (mocne kwasy/zasady)⭐⭐⭐⭐⭐Średni
Hydroliza soli i odczyn roztworu⭐⭐⭐⭐⭐Średni
Przewidywanie odczynu roztworu soli⭐⭐⭐⭐Średni
Dysocjacja elektrolityczna⭐⭐⭐⭐Łatwy
Iloczyn jonowy wody, pOH⭐⭐⭐Średni

⚠️ Pułapki egzaminatorów

Konkretne rzeczy, na których CKE najczęściej „łapie" w tym dziale. Sprawdź, czy nie wpadasz w żadną:

Mocny vs słaby kwas — inny wzór

Dla mocnego [H₃O⁺]=c, dla słabego [H₃O⁺]=√(Ka·c). Użycie złego wzoru = błąd.

Wodorotlenki dwuwartościowe

Ca(OH)₂ daje 2 OH⁻ na cząsteczkę — stężenie OH⁻ jest 2× większe. Częsty błąd.

Hydroliza zależy od mocy jonów

Sól mocnego kwasu i słabej zasady → odczyn kwasowy. Trzeba wiedzieć, który jon hydrolizuje.

pH + pOH = 14 (tylko 25°C)

Ta zależność działa w temperaturze pokojowej. Łatwo zapomnieć o warunku.

Logarytm: pH = 3 to [H₃O⁺] = 10⁻³

Mylenie kierunku przeliczenia log↔stężenie to klasyczny błąd.

📊 Postęp Działu 13 — pH i Hydroliza
Rozwiązane zadania: 0/00%

Każdy temat ma osobną rubrykę z zadaniami i własnym paskiem postępu. Rozwiąż zadanie samodzielnie, potem kliknij „Pokaż rozwiązanie".

📘Temat 1 — Obliczanie pH
Postęp tematu: 0/00%
📘 Zadanie 1 — Obliczanie pH mocnego kwasu✓ zrobione
Treść: Oblicz pH roztworu HCl o stężeniu 0,01 mol/L.

📋 Dane:
[HCl]0,01 mol/L = 10⁻² mol/L
HClmocny kwas — dysocjuje całkowicie
📐 Wzór:
pH = −log[H⁺]
ROZWIĄZANIE
K1
HCl mocny [H⁺] = [HCl] = 10⁻² mol/L
K2
pH = −log(10⁻²) = 2
✅ Odpowiedź:

pH = 2

📘 Zadanie 2 — pH zasady✓ zrobione
Treść: Oblicz pH roztworu NaOH o stężeniu 0,001 mol/L.

📋 Dane:
[NaOH]0,001 = 10⁻³ mol/L
📐 Wzór:
pOH = −log[OH⁻], pH = 14 − pOH
ROZWIĄZANIE
K1
[OH⁻] = 10⁻³ pOH = 3
K2
pH = 14 − 3 = 11
✅ Odpowiedź:

pH = 11

🧪 Ćwiczenia — obliczenia pH i dysocjacja (6 zad.)
📗 Zadanie 1 — Hydroliza soli✓ zrobione
🧪 Zadanie 1 — pH mocnego kwasu✓ zrobione

Treść: Oblicz pH wodnego roztworu kwasu solnego (HCl) o stężeniu 0,001 mol·dm⁻³.

pH
🧪 Zadanie 2 — pOH i pH mocnej zasady✓ zrobione

Treść: Oblicz pOH oraz pH wodnego roztworu KOH o stężeniu 0,01 mol·dm⁻³.

pOH
pH
🧪 Zadanie 3 — Mole jonów z dysocjacji soli✓ zrobione

Treść: Oblicz liczbę moli jonów powstałych z dysocjacji soli w 0,5 dm³ roztworu chlorku magnezu o stężeniu 0,1 mol·dm⁻³.

n(Mg²⁺)
n(Cl⁻)
suma jonów [mol]
🧪 Zadanie 8 — [H⁺] z wartości pH✓ zrobione

Treść: Roztwór pewnego kwasu ma pH = 4. Oblicz stężenie jonów wodorowych w tym roztworze.

[H⁺] [mol·dm⁻³]
🧪 Zadanie 7 — Pierwszy stopień dysocjacji H₃PO₄✓ zrobione

Treść: Napisz równanie I stopnia dysocjacji kwasu fosforowego(V) i podaj nazwę powstającego anionu.

powstający anion (nazwa)
🧪 Zadanie 4 — [H⁺] mocnego kwasu dwuprotonowego✓ zrobione

Treść: Oblicz stężenie jonów wodorowych i pH w roztworze H₂SO₄ o stężeniu 0,005 mol·dm⁻³ (mocny, dysocjuje całkowicie).

[H⁺] [mol·dm⁻³]
pH
🧪 Zadania — Obliczenia pH, dysocjacja, iloczyn jonowy wody (18 zad.)
📘 Zadanie 3 — pH mocnego kwasu✓ zrobione

Treść: Oblicz pH roztworu HCl o stężeniu 0,010 mol/dm³ (mocny kwas, pełna dysocjacja).

📋 Dane:
C(HCl)0,010 mol/dm³
pH
📘 Zadanie 4 — pH zasady✓ zrobione

Treść: Oblicz pH roztworu NaOH o stężeniu 0,0010 mol/dm³. (pH+pOH=14)

📋 Dane:
C(NaOH)0,0010 mol/dm³
pH
📘 Zadanie 5 — pH słabego kwasu✓ zrobione

Treść: Oblicz pH roztworu kwasu octowego 0,10 mol/dm³ (Ka=1,8×10⁻⁵). Skorzystaj z [H⁺]=√(Ka·C).

📋 Dane:
C0,10 mol/dm³
Ka1,8×10⁻⁵
pH
📘 Zadanie 6 — Rozcieńczenie a pH✓ zrobione

Treść: Roztwór HCl ma pH=2. Jak zmieni się pH po 10-krotnym rozcieńczeniu wodą?

📋 Dane:
pH początkowe2
rozcieńczenie10×
pH po rozcieńczeniu
📘 Zadanie 7 — pOH i [OH⁻]✓ zrobione

Treść: Roztwór ma pH=9,0. Oblicz stężenie jonów OH⁻.

📋 Dane:
pH9,0
[OH⁻] [mol/dm³]
📘 Zadanie 8 — Iloczyn jonowy wody✓ zrobione

Treść: W czystej wodzie w 25°C [H⁺]=10⁻⁷. Oblicz [OH⁻] i Kw.

📋 Dane:
[H⁺]10⁻⁷ mol/dm³
[OH⁻] [mol/dm³]
Kw
📘 Zadanie 9 — pH mieszaniny✓ zrobione

Treść: Zmieszano 50 cm³ HCl 0,10 mol/dm³ z 50 cm³ NaOH 0,10 mol/dm³. Oblicz pH roztworu.

📋 Dane:
HCl50 cm³, 0,10 mol/dm³
NaOH50 cm³, 0,10 mol/dm³
pH
📘 Zadanie 10 — pH po dodaniu kwasu✓ zrobione

Treść: Do 1 dm³ wody (pH=7) dodano 0,01 mol HCl (bez zmiany objętości). Oblicz pH.

📋 Dane:
woda1 dm³
dodano0,01 mol HCl
pH
📘 Zadanie 11 — Przygotowanie roztworu zasady o zadanym pH✓ zrobione

Treść: Zaprojektuj sposób przygotowania 250 cm³ wodnego roztworu NaOH o pH = 12, dysponując stałym NaOH, wodą i sprzętem laboratoryjnym. Oblicz potrzebną masę NaOH (M = 40 g·mol⁻¹).

[OH⁻] [mol·dm⁻³]
n(NaOH) [mol]
masa NaOH [g]
📘 Zadanie 12 — Stężenie i pH roztworu po reakcji metalu z wodą✓ zrobione

Treść: Próbkę potasu o masie 0,078 g wrzucono do 250 cm³ wody. Załóż, że objętość roztworu nie zmieniła się. Oblicz stężenie molowe powstałego wodorotlenku oraz pH otrzymanego roztworu (M(K) = 39 g·mol⁻¹).

n(KOH) [mol]
c(KOH) [mol·dm⁻³]
pH
📘 Zadanie 13 — Stała dysocjacji słabego kwasu z pH✓ zrobione

Treść: pH wodnego roztworu pewnego słabego kwasu jednoprotonowego HX o stężeniu 0,080 mol·dm⁻³ wynosi 3,0. Oblicz stałą dysocjacji tego kwasu.

[H⁺] [mol·dm⁻³]
Kₐ
📘 Zadanie 14 — Stężenie słabej zasady z pH i Kb✓ zrobione

Treść: Wodny roztwór amoniaku ma pH = 11. Stała dysocjacji zasady amonowej Kb = 1,8·10⁻⁵. Oblicz stężenie molowe amoniaku w tym roztworze.

[OH⁻] [mol·dm⁻³]
c(NH₃) [mol·dm⁻³]
📘 Zadanie 15 — pH po zmieszaniu mocnej zasady i mocnego kwasu✓ zrobione

Treść: Do 20 cm³ roztworu NaOH o pH = 12 dodano 180 cm³ roztworu mocnego kwasu HX o pH = 2. Oblicz pH otrzymanego roztworu.

n(OH⁻) [mol]
n(H⁺) [mol]
pH
📘 Zadanie 16 — Parametry dysocjacji słabego kwasu✓ zrobione

Treść: Oblicz stopień dysocjacji, stężenie jonów wodorowych, pH oraz stężenia cząsteczek zdysocjowanych i niezdysocjowanych w 0,02-molowym roztworze słabego kwasu HX o stałej dysocjacji Kₐ = 1,0·10⁻⁷.

[H⁺] [mol·dm⁻³]
α [%]
pH
📘 Zadanie 17 — pOH słabego kwasu ze stopnia dysocjacji✓ zrobione

Treść: Oblicz pOH roztworu kwasu azotowego(III) (HNO₂) o stężeniu 0,4 mol·dm⁻³ i stopniu dysocjacji α = 3%.

[H⁺] [mol·dm⁻³]
pH
pOH
📘 Zadanie 18 — Stężenie jonów wodorowych z objętości gazu✓ zrobione

Treść: W wodzie rozpuszczono 5,6 dm³ chlorowodoru (warunki normalne) i dopełniono wodą do objętości 0,5 dm³. Oblicz stężenie molowe kationów wodorowych oraz pH otrzymanego roztworu (Vmol = 22,4 dm³·mol⁻¹).

n(HCl) [mol]
[H⁺] [mol·dm⁻³]
pH
📘 Zadanie 19 — Stopień dysocjacji kwasu z pH✓ zrobione

Treść: Oblicz stopień dysocjacji słabego kwasu HX, jeśli pH jego 0,1-molowego roztworu wynosi 2,5.

[H⁺] [mol·dm⁻³]
α [%]
📘 Zadanie 20 — Zmiana pH w probówkach z kwasem✓ zrobione

Treść: Do trzech probówek, w których znajduje się po 10 cm³ 0,1-molowego roztworu HNO₃, dodano kolejno: (1) 5 cm³ 0,1-molowego HNO₃, (2) 5 cm³ 0,1-molowego KOH, (3) 5 cm³ wody. Określ, jak zmieniło się pH w każdej probówce (wzrost / spadek / bez zmian).Probówki: 10 cm³ HNO₃ 0,1 M + dodatek1: +HNO₃ 0,1 Mto samo stężeniepH bez zmian2: +KOH 0,1 Mczęściowe zobojętnieniepH rośnie3: +H₂OrozcieńczeniepH rośnie

probówka 1
probówka 2
probówka 3
📗Temat 2 — Hydroliza soli
Postęp tematu: 0/00%
Treść: Określ odczyn roztworów: a) CH₃COONa, b) NH₄Cl, c) NaCl.

a) CH₃COONa
b) NH₄Cl
c) NaCl
ROZWIĄZANIE
a
CH₃COONa: sól mocnej zasady + słabego kwasu zasadowy (pH>7)
b
NH₄Cl: sól słabej zasady + mocnego kwasu kwaśny (pH<7)
c
NaCl: sól mocnej zasady + mocnego kwasu obojętny (pH=7)
✅ Odpowiedź:

a) zasadowy b) kwaśny c) obojętny

📙 Zadanie 1 — Roztwór buforowy✓ zrobione
🧪 Zadanie 5 — Odczyn roztworu soli — bez hydrolizy✓ zrobione

Treść: Określ odczyn wodnego roztworu chlorku sodu (NaCl) i rozstrzygnij, czy zachodzi hydroliza tej soli.

odczyn
hydroliza
🧪 Zadanie 6 — Odczyn roztworu octanu sodu✓ zrobione

Treść: Określ odczyn wodnego roztworu octanu sodu (CH₃COONa) i podaj typ zachodzącej hydrolizy.

odczyn
typ hydrolizy
🧪 Zadania — Hydroliza soli (3 zad.)
📘 Zadanie 1 — Hydroliza soli✓ zrobione

Treść: Określ odczyn (kwasowy/zasadowy/obojętny) wodnych roztworów soli: a) CH₃COONa, b) NH₄Cl, c) NaCl.

📋 Dane:
CH₃COONasól słabego kwasu i mocnej zasady
NH₄Clsól mocnego kwasu i słabej zasady
NaClsól mocnego kwasu i mocnej zasady
CH₃COONa
NH₄Cl
NaCl
📘 Zadanie 2 — Hydroliza — równanie✓ zrobione

Treść: Napisz, który jon ulega hydrolizie w roztworze Na₂CO₃ i jaki jest odczyn.

📋 Dane:
sólNa₂CO₃
hydrolizujący jon
odczyn
📘 Zadanie 3 — Hydroliza soli — równania jonowe i odczyn✓ zrobione

Treść: Dla wodnych roztworów soli: węglanu potasu (K₂CO₃), chlorku żelaza(III) (FeCl₃) oraz azotanu(V) potasu (KNO₃) napisz równania hydrolizy w formie jonowej skróconej (lub zaznacz brak hydrolizy) i określ odczyn.

K₂CO₃ — odczyn
FeCl₃ — odczyn
KNO₃ — odczyn
📙Temat 3 — Roztwory buforowe
Postęp tematu: 0/00%
📙 Roztwory buforowe (1 zad.)
Treść: Co to jest bufor i z czego się składa bufor octanowy?
ROZWIĄZANIE
K1
Bufor — roztwór utrzymujący stałe pH mimo dodania kwasu/zasady
K2
Bufor octanowy: CH₃COOH + CH₃COONa (słaby kwas + jego sól)
K3
Kwas neutralizuje dodaną zasadę, jon octanowy neutralizuje dodany kwas
✅ Odpowiedź:

Bufor utrzymuje stałe pH. Bufor octanowy = słaby kwas CH₃COOH + jego sól CH₃COONa

🎓Zadanie podsumowujące — cały Dział 13
Postęp tematu: 0/00%
🎓 Zadanie kompleksowe✓ zrobione
Treść: Roztwór HNO₃ ma pH=3. a) jakie [H⁺]? b) jakie stężenie kwasu (mocny)? c) ile razy bardziej kwaśny niż pH=5?
✏️ Każdy podpunkt = osobny punkt:
a)
b)
c)
ROZWIĄZANIE
a
[H⁺] = 10⁻³ = 0,001 mol/L
b
HNO₃ mocny [HNO₃] = [H⁺] = 0,001 mol/L
c
Różnica pH = 5−3 = 2 10² = 100 razy bardziej kwaśny
✅ Odpowiedź:

a) 10⁻³ mol/L b) 0,001 mol/L c) 100 razy bardziej kwaśny

🧪 Zadania — Iloczyn rozpuszczalności (Kso) (2 zad.)
📘 Zadanie 1 — Iloczyn rozpuszczalności — czy wytrąci się osad✓ zrobione

Treść: Zmieszano 10 cm³ roztworu NaCl o stężeniu 0,02 mol·dm⁻³ z 10 cm³ roztworu AgNO₃ o stężeniu 0,02 mol·dm⁻³. Iloczyn rozpuszczalności AgCl wynosi 1,8·10⁻¹⁰. Rozstrzygnij obliczeniowo, czy wytrąci się osad.

[Cl⁻] po zmieszaniu
iloczyn Q
czy osad
📘 Zadanie 2 — Rozpuszczalność soli z iloczynu rozpuszczalności✓ zrobione

Treść: Iloczyn rozpuszczalności jodku ołowiu(II) PbI₂ wynosi 7,1·10⁻⁹. Oblicz rozpuszczalność tej soli (w mol·dm⁻³) oraz stężenia jonów Pb²⁺ i I⁻ w roztworze nasyconym.

rozpuszczalność s [mol·dm⁻³]
[Pb²⁺]
[I⁻]

🧠 Quiz

Pytanie 10/0
🏠123456789101112131415161718192021222324