Näin lasketaan pH-arvot

pH on mitta siitä, kuinka hapan tai emäksinen kemiallinen liuos on. pH asteikko on välillä 0 - 14 - arvoa seitsemän pidetään neutraalina, alle seitsemän happamaksi ja suuremmaksi kuin seitsemän emäksistä.

pH on negatiivisen emäksen 10 logaritmi ("log" laskimessa) liuoksen vetyionipitoisuuksista. Laskeaksesi se, ota tietyn vetyionipitoisuuden loki ja käännä merkki. Katso lisätietoja pH-kaavasta alla.

Tässä on tarkempi katsaus pH: n ja pH: n laskemiseen mitä pH tarkoittaa suhteessa vetyionipitoisuuteen, hapot ja emäkset.

Happojen ja emästen määrittelemiseksi on useita tapoja, mutta pH viittaa nimenomaan vain vetyyn ioni pitoisuus ja sitä sovelletaan vesi- (vesipohjaiset) ratkaisut. Kun vesi dissosioituu, se tuottaa vetyionia ja hydroksidin. Katso tämä kemiallinen yhtälö alla.

H₂O, H⁺ + OH^-

Kun lasket pH: ta, muista, että [] viittaa molaarisuus, M. Molaarisuus ilmaistaan ​​liuenneen moolin yksikköinä litraa kohti liuosta. Jos sinulle annetaan pitoisuus missä tahansa muussa yksikössä

PH: n ja molaarisuuden välinen suhde voidaan ilmaista:

K_w = [H⁺][VAI NIIN^-] = 1x10^-14 lämpötilassa 25 ° C
puhtaalle vedelle [H⁺] = [OH^-] = 1x10^-7

• K_w on veden dissosiaatiovakio
• Hapan liuos: [H⁺]> 1x10^-7
• Perusratkaisu: [H⁺] <1x10^-7

Tasapainotekijä antaa seuraavan kaavan pH: lle:

pH = -logi₁₀[H⁺]
[H⁺] = 10^{~ pH}

Toisin sanoen, pH on molaarisen vetyionipitoisuuden negatiivinen log tai molaarisen vetyionipitoisuuden arvo on 10 negatiivisen pH-arvon voimalla. Laskenta on helppo tehdä missä tahansa tieteellinen laskin koska useimmiten niissä on "loki" -painike. Tämä ei ole sama kuin "ln" -painike, joka viittaa luonnolliseen logaritmiin.

Voit käyttää pH-arvoa helposti laske POH jos muistat:

pH + pOH = 14

Tämä on erityisen hyödyllistä, jos sinua pyydetään löytämään emäksen pH, koska yleensä ratkaiset pOH pH: n sijaan.

Kokeile näitä näyteongelmia testataksesi tietosi pH: sta.

Laske pH tietylle [H⁺]. Laske annettu pH [H⁺] = 1,4 x 10^-5 M

Vastaus:

pH = -logi₁₀[H⁺]
pH = -logi₁₀(1,4 x 10^-5)
pH = 4,85

Laske [H⁺] tunnetusta pH: sta. Etsi [H⁺], jos pH = 8,5

Vastaus:

[H⁺] = 10^{~ pH}
[H⁺] = 10^-8.5
[H⁺] = 3,2 x 10^-9 M

Löydä pH, jos H⁺ pitoisuus on 0,0001 moolia litrassa.

Tässä auttaa pitoisuuden kirjoittamista uudelleen muodossa 1,0 x 10^-4 M, koska tämä tekee kaavasta: pH = - (- 4) = 4. Tai voit käyttää lokilaskuria vain laskurin avulla. Tämä antaa sinulle:

Vastaus:

pH = - log (0,0001) = 4

Yleensä vetyionipitoisuutta ei anneta ongelmassa, mutta se täytyy löytää kemiallisesta reaktiosta tai happopitoisuudesta. Tämän yksinkertaisuus riippuu siitä, onko sinulla vahva happo tai a heikko happo. Suurin osa ongelmista, jotka vaativat pH: ta, ovat vahvoja happoja, koska ne dissosioituvat täysin ioneihinsa vedessä. Heikot hapot toisaalta dissosioituvat vain osittain, joten tasapainotilassa liuos sisältää sekä heikon hapon että ionit, joihin se dissosioituu.

Löydä suolahapon, HCl: n, 0,03 M liuoksen pH.

Muista, että suolahappo on vahva happo, joka hajoaa moolisuhteen 1: 1 mukaisesti vetykationeiksi ja kloridi-anioneiksi. Joten vetyionien konsentraatio on täsmälleen sama kuin happoliuoksen konsentraatio.

Vastaus:

[H⁺ ] = 0,03 M

pH = - log (0,03)
pH = 1,5

Kun teet pH-laskelmia, varmista aina, että vastauksesi ovat järkeviä. Hapon pH: n tulisi olla paljon vähemmän kuin seitsemän (yleensä yhdestä kolmeen) ja emäksen pH: n tulisi olla korkea (yleensä noin 11 - 13). Vaikka se on teoriassa mahdollista laske negatiivinen pH, pH-arvojen tulisi olla käytännössä välillä 0 - 14. Tämä tarkoittaa, että korkeampi pH 14 osoittaa virheestä joko laskennan tai itse laskelman määrittämisessä.