Štai kaip apskaičiuoti pH reikšmes

pH yra rūgštaus arba šarminio cheminio tirpalo matas. pH skalė svyruoja nuo 0 iki 14 - septynių vertė laikoma neutrali, mažesnė nei septynių rūgščių ir didesnė kaip septynios bazinės.

pH yra neigiamas bazinis 10 logaritmas („log“ skaičiuotuve), esantis vandenilio jonų koncentracijoje tirpale. Norėdami jį apskaičiuoti, paimkite nurodytos vandenilio jonų koncentracijos žurnalą ir pakeiskite ženklą. Daugiau informacijos apie pH formulę rasite žemiau.

Čia yra išsamesnė apžvalga, kaip apskaičiuoti pH ir ką reiškia pH vandenilio jonų koncentracijos, rūgščių ir bazių atžvilgiu.

Yra keletas rūgščių ir bazių apibrėžimo būdų, tačiau pH konkrečiai reiškia tik vandenilį jonų koncentracija ir taikoma vandeninis (vandens pagrindu) tirpalai. Kai vanduo išsiskiria, jis išskiria vandenilio joną ir hidroksidą. Žr. Šią cheminę lygtį žemiau.

H₂O ↔ H⁺ + OH^-

Skaičiuodami pH, atsiminkite, kad [] reiškia molingumas, M. Moliškumas išreiškiamas tirpios medžiagos molių vienetais litre tirpalo. Jei tau duota

Ryšys tarp pH ir moliškumo gali būti išreikštas taip:

K_w = [H⁺][OI^-] = 1x10^-14 esant 25 ° C
grynam vandeniui [H⁺] = [OH^-] = 1x10^-7

• K_w yra vandens disociacijos konstanta
• Rūgštinis tirpalas: [H⁺]> 1x10^-7
• Pagrindinis sprendimas: [H⁺] <1x10^-7

Pusiausvyros lygtis suteikia tokią formulę pH:

pH = -log₁₀[H⁺]
[H⁺] = 10^-pH

Kitaip tariant, pH yra neigiamas molinės vandenilio jonų koncentracijos log arba molinio vandenilio jonų koncentracija lygi 10 neigiamos pH vertės galiai. Nesunku atlikti šį skaičiavimą bet kokiu atveju mokslinis skaičiuotuvas nes dažniausiai jie turi mygtuką „prisijungti“. Tai nėra tas pats mygtukas „ln“, kuris nurodo natūralų logaritmą.

Galite lengvai naudoti pH vertę iki apskaičiuokite pOH jei prisimenate:

pH + pOH = 14

Tai ypač naudinga, jei jūsų paprašys surasti bazės pH, nes paprastai jūs tai spręsite pOH o ne pH.

Išbandykite šias mėginio problemas, kad patikrintumėte savo žinias apie pH.

Apskaičiuokite konkretaus [H⁺]. Apskaičiuokite duotą pH [H⁺] = 1,4 x 10^-5 M

Atsakymas:

pH = -log₁₀[H⁺]
pH = -log₁₀(1,4 x 10^-5)
pH = 4,85

Apskaičiuokite [H⁺] nuo žinomo pH. Raskite [H⁺] jei pH = 8,5

Atsakymas:

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

Raskite pH, jei H⁺ koncentracija yra 0,0001 mol / l.

Tai padeda perrašyti koncentraciją kaip 1,0 x 10^-4 M, nes taip gaunama formulė: pH = - (- 4) = 4. Arba tiesiog naudokite skaičiuoklę žurnalui paimti. Tai suteikia jums:

Atsakymas:

pH = - log (0,0001) = 4

Paprastai problemai spręsti netaikoma vandenilio jonų koncentracija, bet jūs turite ją sužinoti pagal cheminę reakciją arba rūgšties koncentraciją. Tai paprastumas priklausys nuo to, ar turite stipri rūgštis arba a silpna rūgštis. Dauguma problemų, reikalaujančių pH, yra stipriosioms rūgštims, nes jos visiškai išsiskiria į savo jonus vandenyje. Kita vertus, silpnos rūgštys tik iš dalies disocijuojasi, todėl pusiausvyros metu tirpale yra ir silpnoji rūgštis, ir jonai, į kuriuos ji atsiriboja.

Raskite 0,03 M druskos rūgšties, HCl tirpalo pH.

Atminkite, kad druskos rūgštis yra stipri rūgštis, kuri pagal 1: 1 molinį santykį išsiskiria į vandenilio katijonus ir chlorido anijonus. Taigi, vandenilio jonų koncentracija yra visiškai tokia pati kaip rūgšties tirpalo koncentracija.

Atsakymas:

[H⁺ ] = 0,03 M

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

Kai skaičiuojate pH, visada įsitikinkite, kad jūsų atsakymai turi prasmę. Rūgšties pH turėtų būti daug mažesnis nei septyni (paprastai nuo vieno iki trijų), o bazės pH turėtų būti aukštas (paprastai maždaug nuo 11 iki 13). Nors teoriškai tai įmanoma apskaičiuokite neigiamą pH, pH vertės praktiškai turėtų būti nuo 0 iki 14. Tai reiškia, kad aukštesnis nei 14 pH rodo klaidą nustatant skaičiavimą arba patį skaičiavimą.