Sådan beregnes ph og pOH

De skalaer, der bruges til at beregne pH og pOH, er modsatte sider af samme mønt. Mens den ene fortæller dig koncentrationen af ​​hydrogen (hydronium) ioner, fortæller den anden dig koncentrationen af ​​hydroxidioner.

Normalt rapporteres pH på en skala fra 0-14 (skønt den ikke er en absolut skala). Du er måske bekendt med det faktum, at et stof betragtes som surt ved lav pH-værdi, og ved et højt pH-niveau betragtes et stof som basisk. Denne artikel viser dig, hvorfor det er, og hvordan du beregner både pH og pOH.

TL; DR (for lang; Har ikke læst)

For at beregne pH-værdien skal du tage den negative log af hydroniumionkoncentrationen. For at finde pOH skal du blot trække pH fra 14.

For at beregne pOH skal du tage den negative log af hydroxidionkoncentrationen. For at finde pH skal du blot trække pOH fra 14.

Når der tilsættes en stærk syre til vand, er der en stigning i mængden af hydroniumioner (H₃O⁺). Dette skyldes, at hydrogenionen, der er forbundet med syren, adskiller sig fra syren og associeres med et vandmolekyle. Se følgende eksempel på HCI, som er en meget stærk syre:

PH giver dig en indikation af koncentrationen af ​​H₃O⁺ i opløsningen, mens pOH giver dig en indikation af koncentrationen af ​​OH^-. Men hvordan får du faktisk disse tal, og hvad betyder de?

"P" i pH og pOH indikerer "-log"H eller OH i pH og pOH indikerer koncentrationen af ​​begge hydroniumioner (H₃O⁺) eller hydroxidioner (OH^-). Så pH måler hydroniumionkoncentration, mens pOH måler hydroxidionkoncentration.

Kun stærke syrer og baser adskiller sig fuldstændigt i vand. Som et resultat, hvis du får koncentrationen af ​​syren, kender du også koncentrationen af ​​hydroniumionerne.

Sig, at du har en 0,001 M opløsning af HCI. Da syren dissocieres fuldstændigt, betyder det, at din hydroniumionkoncentration også er 0,001 M. For at finde pH-værdien skal du tage den negative log:

Så,

POH er den negative log af koncentrationen af ​​hydroxidioner. Men baseret på ligningen ovenfor ved du ikke noget om hydroxidionerne, så hvad laver du?

Faktisk af grunde, der har at gøre med dissociationskonstanten for vand ved 25 grader C (som er uden for anvendelsesområdet for denne artikel):

Dette betyder, at hvis du kender enten pH eller pOH, kender du den anden!

Så hvis pH i din sure opløsning er tre, kan du tilslutte dette i ligningen ovenfor for at finde pOH:

Dermed,

For en 0,001 M opløsning af HCI er pH tre, og pOH er 11.

Du kan også foretage den inverse beregning. Sig, at du har en stærk base, som har en pH-værdi på 13. Hvad er pOH?

POH er således:

Hvordan kan du hurtigt se, om en opløsning er sur eller basisk baseret på disse tal?

Nå, pH-skalaen er en bekvem måde at tale om syrer og baser på. Et tal på pH-skalaen fortæller dig noget om den løsning.

1. Ved en pH <7 betragtes opløsningen som sur på grund af den høje koncentration af hydrogenioner.
   
2. Ved en pH> 7 betragtes opløsningen som basisk på grund af den lave koncentration af hydrogenioner.
3. Ved pH = 7 betragtes opløsningen som neutral, fordi koncentrationen af ​​hydrogen og hydroxidioner er de samme.