Εδώ είναι πώς να υπολογίσετε τιμές pH

Το pH είναι ένα μέτρο του πόσο όξινο ή βασικό είναι μια χημική λύση. ο ρΗ οι κλίμακες κλίμακας από 0 έως 14 - μία τιμή επτά θεωρείται ουδέτερη, μικρότερη από επτά όξινη και μεγαλύτερη από επτά βασική.

Το ρΗ είναι η αρνητική βάση 10 λογάριθμος ("log" σε μια αριθμομηχανή) της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου ενός διαλύματος. Για να το υπολογίσετε, πάρτε το ημερολόγιο μιας δεδομένης συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου και αντιστρέψτε το σήμα. Δείτε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον παρακάτω τύπο pH.

Ακολουθεί μια πιο εμπεριστατωμένη ανασκόπηση του τρόπου υπολογισμού του pH και του pH τι σημαίνει pH σε σχέση με τη συγκέντρωση των ιόντων υδρογόνου, τα οξέα και τις βάσεις.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να ορίσετε οξέα και βάσεις, αλλά το ρΗ αναφέρεται ειδικά μόνο στο υδρογόνο ιόν συγκέντρωση και εφαρμόζεται υδαρής (με βάση το νερό) διαλύματα. Όταν το νερό αποσυντίθεται, αποδίδει ιόν υδρογόνου και υδροξείδιο. Δείτε αυτήν την χημική εξίσωση παρακάτω.

H₂O ↔ Η⁺ + ΟΗ^-

Κατά τον υπολογισμό του pH, θυμηθείτε ότι [] αναφέρεται

Η σχέση μεταξύ ρΗ και γραμμομοριακότητας μπορεί να εκφραστεί ως:

κ_w = [Η⁺] [OH^-] = 1x10^-14 στους 25 ° C
για καθαρό νερό [H⁺] = [ΟΗ^-] = 1x10^-7

• κ_w είναι η σταθερά διάστασης του νερού
• Οξικό διάλυμα: [Η⁺]> 1x10^-7
• Βασική λύση: [Η⁺] <1x10^-7

Η εξίσωση ισορροπίας αποδίδει τον ακόλουθο τύπο για το ρΗ:

ρΗ = -log₁₀[Η⁺]
[Η⁺] = 10^-ΡΗ

Με άλλα λόγια, το ρΗ είναι το αρνητικό ημερολόγιο της γραμμομοριακής συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου ή η γραμμομοριακή συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου ισούται με 10 στην ισχύ της αρνητικής τιμής ρΗ. Είναι εύκολο να κάνετε αυτόν τον υπολογισμό σε οποιοδήποτε επιστημονικός υπολογιστής γιατί συχνότερα, αυτά έχουν ένα κουμπί "log". Αυτό δεν είναι το ίδιο με το κουμπί "ln", το οποίο αναφέρεται στον φυσικό λογάριθμο.

Μπορείτε εύκολα να χρησιμοποιήσετε μια τιμή pH στο υπολογίζει pOH εάν θυμάστε:

ρΗ + ρΟΗ = 14

Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο αν σας ζητηθεί να βρείτε το pH μιας βάσης αφού συνήθως θα το λύσετε pOH αντί του ρΗ.

Δοκιμάστε αυτά τα δείγματα για να ελέγξετε τις γνώσεις σας για το pH.

Υπολογίστε το ρΗ για ένα συγκεκριμένο [H⁺]. Υπολογίστε το ρΗ που δίνεται [Η⁺] = 1,4 χ 10^-5 Μ

Απάντηση:

ρΗ = -log₁₀[Η⁺]
ρΗ = -log₁₀(1,4 χ 10^-5)
ρΗ = 4,85

Υπολογίστε [H⁺] από ένα γνωστό ρΗ. Βρείτε [H⁺] εάν το ρΗ είναι 8,5

Απάντηση:

[Η⁺] = 10^-ΡΗ
[Η⁺] = 10^-8.5
[Η⁺] = 3,2 χ 10^-9 Μ

Βρείτε το pH εάν το Η⁺ συγκέντρωση είναι 0.0001 γραμμομόρια ανά λίτρο.

Εδώ βοηθάει στην επανεγγραφή της συγκέντρωσης ως 1,0 x 10^-4 M επειδή αυτό κάνει τον τύπο: pH = - (- 4) = 4. Ή θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε μια αριθμομηχανή για να πάρετε το ημερολόγιο. Αυτό σας δίνει:

Απάντηση:

ρΗ = - log (0.0001) = 4

Συνήθως, δεν σας δίνεται η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου σε ένα πρόβλημα, αλλά πρέπει να το βρείτε από χημική αντίδραση ή συγκέντρωση οξέος. Η απλότητα αυτού θα εξαρτηθεί από το αν έχετε ισχυρό οξύ ή α ασθενές οξύ. Τα περισσότερα προβλήματα που απαιτούν το ρΗ είναι για ισχυρά οξέα επειδή διίστανται εντελώς στα ιόντα τους στο νερό. Τα αδύναμα οξέα, από την άλλη πλευρά, διαχωρίζονται μόνο εν μέρει, οπότε σε ισορροπία, μια λύση περιέχει τόσο το ασθενές οξύ όσο και τα ιόντα στα οποία διασπάται.

Βρείτε το ρΗ διαλύματος υδροχλωρικού οξέος, HCl 0,03 Μ.

Να θυμάστε ότι το Υδροχλωρικό οξύ είναι ένα ισχυρό οξύ που διασπάται σύμφωνα με μοριακή αναλογία 1: 1 σε κατιόντα υδρογόνου και χλωριούχα ανιόντα. Έτσι, η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου είναι ακριβώς η ίδια με τη συγκέντρωση του διαλύματος οξέος.

Απάντηση:

[Η⁺ ] = 0,03 Μ

ρΗ = - log (0,03)
ρΗ = 1.5

Όταν εκτελείτε υπολογισμούς pH, βεβαιωθείτε πάντοτε ότι οι απαντήσεις σας έχουν νόημα. Ένα οξύ πρέπει να έχει ένα pH πολύ λιγότερο από επτά (συνήθως ένα έως τρία) και μια βάση θα πρέπει να έχει υψηλή τιμή pH (συνήθως γύρω στο 11 έως 13). Ενώ είναι θεωρητικά δυνατό υπολογίστε ένα αρνητικό pH, οι τιμές pH πρέπει να είναι μεταξύ 0 και 14 στην πράξη. Αυτό σημαίνει ότι ένα pH μεγαλύτερο από 14 δηλώνει ένα σφάλμα είτε στη ρύθμιση του υπολογισμού είτε στον ίδιο τον υπολογισμό.