Co znamená pH v chemii?

Stupnice pH je metoda, která vyjadřuje, jak je látka kyselá nebo zásaditá. Stupnice se na první pohled zdá neintuitivní, přesto je široce používána v biologii, chemii, geologii a dalších fyzikálních vědách. Komunikace v těchto oblastech vyžaduje pochopení pojmu pH. Po pochopení je stupnice pH užitečným indexem pro komunikaci o kritických fyzikálních vlastnostech látek.

pH, které je vždy psáno malými písmeny „p“, je stupnice množství iontového vodíku v látce. Stupnice běží od 0 do 14. Zcela čistá voda má pH 7, které je neutrální. Čím nižší je číslo na stupnici, tím je látka kyselejší. Čím vyšší je číslo na stupnici, tím je látka zásadnější nebo zásaditější. Látky, které jsou extrémně kyselé nebo zásadité, bývají korozivní nebo způsobují popáleniny. Stupnice je logaritmická, což znamená, že je založena na desítkách. Látka s pH 4 je tedy 10krát kyselejší než látka s pH 5.

Matematicky pH znamená záporný logaritmus koncentrace vodíkových iontů v látce. Toto vezme koncentraci vodíkových iontů v látce a převede ji na hodnotu na stupnici pH, kde ji lze lépe pochopit. Koncentrace vodíku se nachází ve formě molarity nebo molů na litr. Poté se vezme záporný logaritmus koncentrace. Takže pH v chemii je efektivní způsob, jak reprezentovat, kolik vodíkových iontů je v dané látce.

Pokud je například vzorek 1 litr a obsahuje 0,02 g vodíku, můžete vypočítat jeho pH. Nejprve musíte určit jeho molaritu. Protože mol vodíku je zhruba 1 g, je 0,02 gramu na litr stejný jako 0,02 mol na litr, což dává molaritu 0,02. Podle vědecké notace by to bylo 2 x 10 ^ -2. Záporný log tohoto čísla by tedy byl exponent se záporným znaménkem před ním (--2 = 2). PH tohoto vzorku by tedy bylo 2.

Můžete také použít nepřímý způsob měření pH. Pokud znáte pOH, můžete vypočítat pH. POH je záporný logaritmus hydroxidu nebo skupiny OH- iontu. Vzhledem ke způsobu, jakým vodík a hydroxid interagují, je pOH v podstatě obrácenou hodnotou pH. Pokud tedy znáte koncentraci hydroxidu, můžete vypočítat pH pomocí rovnice 14 - pOH = pH. Například pokud má látka pOH 12, měla by pH 2. Stejnou jistinu můžete použít obráceně a najít pOH z pH pomocí vzorce 14 - pH = pOH.