Zawartość
Jako student chemii jedną z podstawowych umiejętności, których się uczysz, jest obliczanie pH i pOH kwasów i zasad. Pojęcia i obliczenia nie są trudne, jeśli znasz logarytmy i koncentrację roztworów.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
Aby obliczyć pH = - log (H3O+ stężenie jonów). Obliczenie dla pOH wynosi - log (OH- stężenie jonów).
Znaczenie pH i pOH
W przypadku kwasów i zasad stężenie roztworu obejmuje liczby, które mogą zmieniać się w szerokim zakresie wartości - od ponad miliona do jednej. W przeciwieństwie do większości jednostek, które są liniowe, zarówno pH, jak i pOH oparte są na wspólnym logarytmie (zasada 10), co pozwala wyrazić wartości w postaci jednej lub dwóch cyfr, które w innym przypadku obejmowałyby wiele rzędów wielkości. Chociaż wymaga to przyzwyczajenia się, zwartość jednostek pH i pOH jest wygodna i pozwala zaoszczędzić czas i zamieszanie. Jednostka pH wskazuje kwasowość, gdzie mniejsze liczby oznaczają większe stężenia H3O+ jony (hydroniowe) i wahają się od ponad 14 (bardzo alkalicznych) do liczb ujemnych (bardzo kwaśne; te liczby ujemne są wykorzystywane głównie do celów akademickich). Na tej skali woda dejonizowana ma pH 7. Skala pOH jest bardzo podobna do pH, ale odwrócona. Wykorzystuje ten sam system numeracji co pH, ale mierzy OH- jony Na tej skali woda ma tę samą wartość (7), ale na najniższym końcu znajdziesz zasady, a na najwyższym - kwasy.
Obliczanie pH
Aby obliczyć pH na podstawie stężenia molowego kwasu, weź wspólny log H3O+ stężenie jonów, a następnie pomnożyć przez -1: pH = - log (H3O+). Na przykład, jakie jest pH 0,1 M roztworu kwasu chlorowodorowego (HCl), przy założeniu, że kwas jest całkowicie rozdysponowany na jony w roztworze? Stężenie H3O+ jony to 0,1 mola na litr. pH = - log (.1) = - (- 1) = 1.
Obliczanie pOH
Obliczenia dla pOH są zgodne z tymi samymi regułami, co dla pH, ale wykorzystują stężenie OH- jony: pOH = - log (OH-). Na przykład znajdź pOH 0,02 M roztworu wodorotlenku sodu (KOH). Stężenie OH- jony wynoszą 0,02 mola na litr. pOH = - log (.02) = - (- 1,7) = 1,7.
Dodanie pH i pOH
Przy obliczaniu zarówno pH, jak i pOH danego roztworu, liczby zawsze sumują się do 14. Na przykład pH i pOH wody wynoszą 7, a 7 + 7 = 14. 0,02 M roztworu wodorotlenku sodu w przykładzie powyżej będzie miało pH 12,3. Oznacza to, że jeśli znasz pH, możesz odjąć je od 14, aby znaleźć pOH i odwrotnie.