Περιεχόμενο
Ως φοιτητής χημείας, μία από τις βασικές δεξιότητες που μαθαίνετε είναι πώς να υπολογίσετε το pH και το pOH των οξέων και των βάσεων. Οι έννοιες και ο υπολογισμός δεν είναι δύσκολοι αν γνωρίζετε τους λογαρίθμους και τη συγκέντρωση των λύσεων.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Για τον υπολογισμό του pH = - log (H3O+ συγκέντρωση ιόντων). Ο υπολογισμός για pOH είναι - log (OH- συγκέντρωση ιόντων).
Σημασία του pH και pOH
Για τα οξέα και τις βάσεις, η συγκέντρωση του διαλύματος περιλαμβάνει αριθμούς που μπορούν να μεταβληθούν σε ένα ευρύ φάσμα τιμών - πάνω από ένα εκατομμύριο προς ένα. Σε αντίθεση με τις περισσότερες μονάδες, οι οποίες είναι γραμμικές, το pH και το pOH βασίζονται στον κοινό λογαριθμικό (βάση 10), επιτρέποντάς σας να εκφράσετε τιμές σε ένα ή δύο ψηφία που διαφορετικά θα κάλυπταν πολλές τάξεις μεγέθους. Παρόλο που αυτό συνηθίζει, η πυκνότητα των μονάδων pH και pOH είναι βολική και εξοικονομεί χρόνο και σύγχυση. Η μονάδα pH δείχνει οξύτητα, όπου μικρότεροι αριθμοί σημαίνουν μεγαλύτερες συγκεντρώσεις Η3Ο+ (υδρονίου) και κυμαίνονται από πάνω από 14 (πολύ αλκαλικές) έως αρνητικούς αριθμούς (πολύ οξύ · αυτοί οι αρνητικοί αριθμοί χρησιμοποιούνται κυρίως για ακαδημαϊκούς σκοπούς). Σε αυτή την κλίμακα, το απιονισμένο νερό έχει ρΗ 7. Η κλίμακα ρΟΗ μοιάζει πολύ με το ρΗ, αλλά αντιστρέφεται. Χρησιμοποιεί το ίδιο σύστημα αρίθμησης με το pH, αλλά μετρά OH- ιόντα. Σε αυτή την κλίμακα, το νερό έχει την ίδια τιμή (7), αλλά θα βρείτε βάσεις στο χαμηλό άκρο και οξέα στο υψηλό τέλος.
Υπολογισμός του pH
Για να υπολογίσετε το pH από τη γραμμομοριακή συγκέντρωση ενός οξέος, πάρτε το κοινό ημερολόγιο της H3O+ συγκέντρωση ιόντων και στη συνέχεια πολλαπλασιάζουμε κατά -1: pH = - log (H3O+). Για παράδειγμα, ποιο είναι το pH ενός διαλύματος υδροχλωρικού οξέος (HCl) 0,1 M, υποθέτοντας ότι το οξύ είναι εντελώς αποσυνδεδεμένο σε ιόντα στο διάλυμα; Η συγκέντρωση της H3O+ ιόντα είναι 0,1 γραμμομόρια ανά λίτρο. ρΗ = - log (.1) = - (- 1) = 1.
Υπολογισμός pOH
Ο υπολογισμός για pOH ακολουθεί τους ίδιους κανόνες με το ρΗ, αλλά χρησιμοποιεί τη συγκέντρωση του OH- ιόντα: pOH = -log (ΟΗ-). Για παράδειγμα, βρείτε το pOH ενός διαλύματος υδροξειδίου του νατρίου (KOH) 0,02 Μ. Η συγκέντρωση του ΟΗ- ιόντα είναι 0.02 moles ανά λίτρο. pOH = -log (.02) = - (- 1.7) = 1.7.
Προσθήκη ρΗ και ρΟΗ
Όταν υπολογίζετε τόσο το ρΗ όσο και το ρΗΗ ενός δεδομένου διαλύματος, οι αριθμοί πάντοτε προστίθενται μέχρι το 14. Για παράδειγμα, το ρΗ και ρΟΗ ύδατος είναι 7 και 7 + 7 = 14. Το 0.02Μ διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου στο παράδειγμα παραπάνω θα έχει ρΗ 12,3. Αυτό σημαίνει ότι αν γνωρίζετε το pH, μπορείτε να το αφαιρέσετε από το 14 για να βρείτε το pOH και αντίστροφα.