Jak vypočítat ph a pOH

Váhy používané pro výpočet pH a pOH jsou protilehlé strany stejné mince. Zatímco jeden vám říká koncentraci vodíkových (hydroniových) iontů, druhý vám říká koncentraci hydroxidových iontů.

Obvykle je hodnota pH uváděna na stupnici od 0 do 14 (nejde však o absolutní stupnici). Možná víte, že při nízké hodnotě pH je látka považována za kyselou a při vysoké hodnotě pH je látka považována za základní. Tento článek vám vysvětlí, proč to je a jak vypočítat pH i pOH.

TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)

Pro výpočet pH vezměte záporný logaritmus koncentrace hydroniového iontu. Chcete-li najít pOH, jednoduše odečtěte pH od 14.

Pro výpočet pOH vezměte záporný logaritmus koncentrace hydroxidových iontů. Chcete-li zjistit pH, jednoduše odečtěte pOH od 14.

Když se do vody přidá silná kyselina, dojde ke zvýšení množství hydroniové ionty (H₃Ó⁺). Je to proto, že vodíkový ion spojený s kyselinou se oddělí od kyseliny a přidruží se k molekule vody. Podívejte se na následující příklad HCl, což je velmi silná kyselina:

Hodnota pH vám dává údaj o koncentraci H₃Ó⁺ v roztoku, zatímco pOH vám dává údaj o koncentraci OH^-. Jak ale tato čísla ve skutečnosti získáte a co znamenají?

„P“ v pH a pOH označuje „-log„H nebo OH v pH a pOH indikují koncentraci buď hydroniových iontů (H₃Ó⁺) nebo hydroxidové ionty (OH^-). Takže pH měří koncentraci iontů hydronia, zatímco pOH měří koncentraci hydroxidových iontů.

Pouze silné kyseliny a zásady zcela disociují ve vodě. Výsledkem je, že pokud dostanete koncentraci kyseliny, znáte také koncentraci hydroniových iontů.

Řekněme, že máte 0,001 M roztok HCl. Protože kyselina úplně disociuje, znamená to, že vaše koncentrace iontů hydronia je také 0,001 M. Chcete-li zjistit pH, použijte negativní protokol:

Tak,

POH je záporný logaritmus koncentrace hydroxidových iontů. Ale na základě výše uvedené rovnice nevíte nic o hydroxidových iontech, tak co děláte?

Ve skutečnosti z důvodů souvisejících s disociační konstantou vody při 25 ° C (které jsou mimo rozsah tohoto článku):

To znamená, že pokud znáte buď pH, nebo pOH, znáte toho druhého!

Pokud je tedy hodnota pH vašeho kyselého roztoku tři, můžete jej zapojit do výše uvedené rovnice a najít pOH:

Tím pádem,

U 0,001 M roztoku HCl je pH tři a pOH je 11.

Můžete také provést inverzní výpočet. Řekněme, že máte silnou bázi, která má pH 13. Co je pOH?

POH je tedy:

Jak na základě těchto čísel na první pohled zjistíte, zda je roztok kyselý nebo zásaditý?

Stupnice pH je pohodlný způsob, jak mluvit o kyselinách a zásadách. Číslo na stupnici pH vám řekne něco o tomto řešení.

1. Při pH <7 je roztok považován za kyselý kvůli vysoké koncentraci vodíkových iontů.
   
2. Při pH> 7 je roztok považován za zásadní kvůli nízké koncentraci vodíkových iontů.
3. Při pH = 7 je roztok považován za neutrální, protože koncentrace vodíkových a hydroxidových iontů jsou stejné.