Скалите, използвани за изчисляване на pH и pOH, са противоположни страни на една и съща монета. Докато единият ви казва концентрацията на водородни (хидрониеви) йони, другият ви казва концентрацията на хидроксидни йони.
Обикновено рН се отчита по скала 0-14 (макар че не е абсолютна скала). Може би сте запознати с факта, че при ниска стойност на рН веществото се счита за кисело, а при висока стойност на рН веществото се счита за основно. Тази статия ви показва защо е така и как да изчислите както pH, така и pOH.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
За да се изчисли рН, вземете отрицателния логаритъм на концентрацията на хидрониеви йони. За да намерите pOH, просто извадете рН от 14.
За да се изчисли pOH, вземете отрицателния логаритъм на концентрацията на хидроксидни йони. За да намерите рН, просто извадете pOH от 14.
Какво измерват pH и pOH?
Когато към водата се добави силна киселина, се увеличава количеството на хидрониеви йони (H3О+). Това е така, защото водородният йон, свързан с киселината, се отделя от киселината и се свързва с водна молекула. Обърнете внимание на следния пример за HCl, която е много силна киселина:
PH ви дава индикация за концентрацията на H3О+ в разтвора, докато pOH ви дава индикация за концентрацията на OH-. Но как всъщност се получават тези числа и какво означават те?
Как изчислявате pH и pOH?
"P" в pH и pOH показва "-лог"H или OH в pH и pOH показват концентрацията на хидрониеви йони (H3О+) или хидроксидни йони (OH-). И така, pH измерва концентрацията на хидрониев йон, докато pOH измерва концентрацията на хидроксидни йони.
Само силни киселини и основи напълно се дисоциират във вода. В резултат на това, ако ви се даде концентрацията на киселината, вие също знаете концентрацията на хидрониевите йони.
Да кажем, че имате 0,001 М разтвор на HCl. Тъй като киселината се дисоциира напълно, това означава, че концентрацията на вашите хидрониеви йони също е 0,001 М. За да намерите рН, вземете отрицателния дневник:
Така,
POH е отрицателният логаритъм на концентрацията на хидроксидни йони. Но въз основа на горното уравнение не знаете нищо за хидроксидните йони, така че какво правите?
Всъщност поради причини, свързани с константата на дисоциация на водата при 25 градуса С (които са извън обхвата на тази статия):
Това означава, че ако знаете или pH, или pOH, вие знаете другото!
Така че, ако рН на вашия киселинен разтвор е три, можете да включите това в уравнението по-горе, за да намерите pOH:
Поради това,
За 0,001 М разтвор на НС1, рН е три, а рОН е 11.
Можете също да направите обратното изчисление. Да кажем, че имате силна основа, която има рН 13. Какво представлява pOH?
По този начин pOH е:
Идентифициране на киселинни и основни решения
Как можете с един поглед да разберете дали разтворът е киселинен или основен въз основа на тези числа?
Е, скалата на pH е удобен начин да говорим за киселини и основи. Число в скалата на pH ви казва нещо за този разтвор.
- При рН <7 разтворът се счита за кисел поради високата концентрация на водородни йони.
- При рН> 7 разтворът се счита за основен поради ниската концентрация на водородни йони.
- При рН = 7 разтворът се счита за неутрален, тъй като концентрацията на водород и хидроксидни йони са еднакви.