Lūk, kā aprēķināt pH vērtības

pH ir ķīmiskā šķīduma skābā vai bāziskā līmeņa mērs. pH skala svārstās no 0 līdz 14 - vērtību septiņi uzskata par neitrālu, mazāk par septiņiem skābiem un lielāku par septiņiem bāzes.

pH ir negatīvs bāzes logaritms 10 (logaritms uz kalkulatora) no ūdeņraža jonu koncentrācijas šķīdumā. Lai to aprēķinātu, ņem dotā ūdeņraža jonu koncentrācijas žurnālu un apgriez pret zīmi. Plašāku informāciju par pH formulu skatiet zemāk.

Šeit ir padziļināts pārskats par to, kā aprēķināt pH un ko nozīmē pH attiecībā uz ūdeņraža jonu koncentrāciju, skābēm un bāzēm.

Ir vairāki veidi, kā definēt skābes un bāzes, bet pH īpaši attiecas tikai uz ūdeņradi jonu koncentrācija un tiek piemērota ūdens (ūdens bāzes) risinājumi. Kad ūdens disociējas, tas iegūst ūdeņraža jonu un hidroksīdu. Skatīt šo ķīmisko vienādojumu zemāk.

H₂O ↔ H⁺ + OH^-

Aprēķinot pH, atcerieties, ka [] attiecas uz molaritāte, M. Molaritāti izsaka izšķīdušās molu vienībās uz šķīduma litru. Ja jums tiek dota koncentrācija jebkurā citā vienībā

Saistību starp pH un molaritāti var izteikt šādi:

K_w = [H⁺] [OH^-] = 1x10^-14 pie 25 ° C
tīram ūdenim [H⁺] = [OH^-] = 1x10^-7

• K_w ir ūdens disociācijas konstante
• Skābs šķīdums: [H⁺]> 1x10^-7
• Pamata risinājums: [H⁺] <1x10^-7

Līdzsvara vienādojums iegūst šādu pH formulu:

pH = -log₁₀[H⁺]
[H⁺] = 10^-pH

Citiem vārdiem sakot, pH ir molārā ūdeņraža jonu koncentrācijas negatīvs log vai molārā ūdeņraža jonu koncentrācija ir vienāda ar 10 līdz negatīvās pH vērtības spējai. Šo aprēķinu ir viegli izdarīt jebkuram zinātniskais kalkulators jo biežāk nekā nav, tiem ir poga “log”. Tas nav tas pats, kas poga "ln", kas attiecas uz dabisko logaritmu.

Jūs varat viegli izmantot pH vērtību līdz aprēķināt pOH ja jūs atceraties:

pH + pOH = 14

Tas ir īpaši noderīgi, ja jums tiek lūgts atrast bāzes pH, jo jūs parasti to risināsit pOH nevis pH.

Izmēģiniet šīs izlases problēmas, lai pārbaudītu savas zināšanas par pH.

Aprēķiniet pH noteiktam [H⁺]. Aprēķina iegūto pH [H⁺] = 1,4 x 10^-5 M

Atbilde:

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

Aprēķināt [H⁺] no zināma pH līmeņa. Atrodi [H⁺], ja pH = 8,5

Atbilde:

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

Atrodiet pH, ja H⁺ koncentrācija ir 0,0001 mol uz litru.

Šeit tas palīdz pārrakstīt koncentrāciju kā 1,0 x 10^-4 M, jo tas veido formulu: pH = - (- 4) = 4. Vai arī žurnāla ņemšanai var izmantot tikai kalkulatoru. Tas dod jums:

Atbilde:

pH = - log (0,0001) = 4

Parasti ūdeņraža jonu koncentrācija jums netiek dota, bet tā jāatrod ķīmiskās reakcijas vai skābes koncentrācijas rezultātā. Šīs vienkāršība būs atkarīga no tā, vai jums ir stipra skābe vai a vāja skābe. Lielākā daļa problēmu, prasot pH, ir spēcīgajām skābēm, jo ​​tās pilnīgi sadalās to jonos ūdenī. Vājās skābes, no otras puses, tikai daļēji disociējas, tāpēc līdzsvara stāvoklī šķīdums satur gan vājo skābi, gan jonus, kuros tā disociējas.

Atrodiet sālsskābes, HCl 0,03 M šķīduma pH.

Atcerieties, ka sālsskābe ir spēcīga skābe, kas pēc molārās attiecības 1: 1 disociējas ūdeņraža katjonos un hlorīda anjonos. Tātad ūdeņraža jonu koncentrācija ir tieši tāda pati kā skābes šķīduma koncentrācija.

Atbilde:

[H⁺ ] = 0,03 M

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

Veicot pH aprēķinus, vienmēr pārliecinieties, vai jūsu atbildēm ir jēga. Skābes pH vajadzētu būt daudz mazākam par septiņiem (parasti no viena līdz trim), un bāzei vajadzētu būt ar augstu pH vērtību (parasti ap 11 līdz 13). Kaut arī teorētiski tas ir iespējams aprēķina negatīvu pH, pH vērtībām praktiski jābūt no 0 līdz 14. Tas nozīmē, ka pH augstāks par 14 norāda uz kļūdu aprēķina iestatīšanā vai pašu aprēķinu.