A pH azt mutatja, hogy a kémiai oldat savas vagy lúgos. Az pH skála 0 és 14 között mozog - egy hét értéke semlegesnek tekinthető, kevesebb mint hét savas és nagyobb, mint hét bázisos.
A pH az oldat hidrogénion-koncentrációjának negatív bázis 10 logaritmusa ("log" egy számológépen). Számításához vegye be az adott hidrogénionkoncentráció naplóját és fordítsa meg a jelet. Lásd az alábbi pH-képlettel kapcsolatos további információkat.
Itt található egy mélyebb áttekintés a pH és a pH kiszámításáról mit jelent a pH a hidrogén-ion koncentráció, a savak és a bázisok szempontjából.
Savak és bázisok áttekintése
A savak és bázisok meghatározására többféle mód van, de a pH kifejezetten csak a hidrogénre vonatkozik ion koncentráció és alkalmazzák vizes (víz alapú) oldatok. Amikor a víz disszociál, hidrogéniont és hidroxidot kap. Lásd az alábbi kémiai egyenletet.
H2O ↔ H+ + OH-
A pH kiszámításakor ne feledje, hogy a [] utal molaritással, M. A molaritást oldott anyag mol-egységeiben fejezik ki liter liter oldatban. Ha kapsz
koncentráció bármely más egységben mint molok (tömegszázalék, molaritás stb.), a pH képlet alkalmazásával konvertáljuk molaritásba.A pH és a molaritás közötti kapcsolat kifejezhető:
Kw = [H+] [OH-] = 1x10-14 25 ° C-on
tiszta vízhez [H+] = [OH-] = 1x10-7
- Kw a víz disszociációs állandója
- Savas oldat: [H+]> 1x10-7
- Alapvető megoldás: [H+] <1x10-7
A pH és a [H +] kiszámítása
Az egyensúlyi egyenlet a következő képletet adja a pH-értékhez:
pH = -log10[H+]
[H+] = 10-pH
Más szavakkal, a pH a moláris hidrogénionkoncentráció negatív logje, vagy a moláris hidrogénionkoncentráció egyenlő 10-gyel a negatív pH-érték hatalmával. Könnyen elvégezheti ezt a számítást bárhol tudományos számológép mert ezeknél gyakran van egy "napló" gomb. Ez nem ugyanaz, mint az "ln" gomb, amely a természetes logaritmusra utal.
pH és pOH
Könnyen felhasználhatja a pH-értéket számítsuk ki a pOH-t ha emlékszel:
pH + pOH = 14
Ez különösen akkor hasznos, ha arra kérik Önt, hogy mutasson egy bázis pH-ját, mivel ez általában megoldódik pOH a pH helyett.
Példa számítási problémákra
Próbálja ki ezeket a mintaproblémákat, hogy tesztelje tudását a pH-val kapcsolatban.
1. példa
Számítsa ki a pH-t egy adott [H+]. Számítsa ki a megadott pH-t [H+] = 1,4 x 10-5 M
Válasz:
pH = -log10[H+]
pH = -log10(1,4 x 10-5)
pH = 4,85
2. példa
Számítsuk ki [H+] ismert pH-értékről. Keresse meg [H+], ha pH = 8,5
Válasz:
[H+] = 10-pH
[H+] = 10-8.5
[H+] = 3,2 x 10-9 M
3. példa
Keresse meg a pH-t, ha a H+ a koncentráció 0,0001 mol / liter.
Itt segít a koncentráció átírása 1,0 x 10 értékre-4 M, mert így a következő képlet alakul ki: pH = - (- 4) = 4. Vagy használhatja csak a számológépet a napló elkészítéséhez. Ez megadja neked:
Válasz:
pH = - log (0,0001) = 4
Általában nem adják meg a hidrogénion-koncentrációt egy problémában, hanem kémiai reakcióból vagy savkoncentrációból kell megtudniuk. Ennek egyszerűsége attól függ, hogy van-e a erős sav vagy a gyenge sav. A legtöbb pH-értéket igénylő probléma az erős savakkal kapcsolatos, mivel a vízben teljes mértékben lebontódnak ionokké. A gyenge savak viszont csak részben disszociálódnak, tehát egyensúlyban az oldat mind a gyenge savat, mind az ionokat tartalmazza, amelyekbe disszociálódik.
4. példa
Keresse meg a sósav, sósav 0,03 M oldatának pH-ját.
Ne felejtse el, hogy a sósav egy erős sav, amely 1: 1 mólarány szerint eloszlik hidrogén-kationokká és klorid-anionokká. Tehát a hidrogénionok koncentrációja pontosan megegyezik a savas oldat koncentrációjával.
Válasz:
[H+ ] = 0,03 M
pH = - log (0,03)
pH = 1,5
Ellenőrizze a munkáját
Amikor pH-kalkulációt végez, mindig ügyeljen arra, hogy a válaszai értelmesek legyenek. Egy sav pH-ja jóval kevesebb lehet, mint hét (általában egy-három), és egy bázisnak magas pH-értékkel kell rendelkeznie (általában 11-13 körül). Bár elméletileg lehetséges számítsa ki a negatív pH-t, a pH-értékeknek a gyakorlatban 0 és 14 között kell lenniük. Ez azt jelenti, hogy a 14-nél magasabb pH-érték hibát jelez a számítás beállításában, vagy maga a számítás.