Vand har mange nyttige og interessante egenskaber, og nogle af disse er tydelige med det samme. Det er klart, at verden består af en masse vand, men næsten intet vand, du nogensinde ser, er "bare" vand. Noget vand, som ledningsvand, ser krystalklart ud og indeholder kun en lille mængde, hvis urenheder, mens de fleste dam- og havvand har synligt stof opløst eller suspenderet i det.
En anden interessant egenskab ved vand er, at når det gælder pH, er et udtryk populært i shampoo-annoncer såvel som på kemitest, det sidder lige midt på skalaen: Det er hverken en syre eller en base og perfekt neutral. Fortsæt med at læse for at finde ud af, hvad dette betyder med hensyn til matematikken for pH-formlen og definitionerne af syrer og baser i kemi.
Hvad er syrer og baser?
Udtrykket pH er forbundet med surhedsgrad. Syrer er forbindelser, der er i stand til at donere en proton eller hydrogenion (H +), i vandig opløsning, efterlader en anion (negativt ladet ion) kaldet en konjugatbase og generere et hydronium (H
3O +) ion i vand. Stærke syrer såsom HCI donerer deres protoner, selv når en opløsning allerede er relativt høj i protoner. Svage syrer donerer deres i opløsninger tættere på at være pH-neutrale, en værdi på 7,0.Baser er forbindelser, der kan acceptere protoner, eller ækvivalent i vandige opløsninger, donere en hydroxylgruppe (–OH). En stærk base såsom NaOH kan gøre dette selv i nærvær af en høj koncentration af hydroxylioner (eller en lav koncentration af H + -ioner). Svage baser, som svage syrer, har tendens til ikke at ionisere, før pH er tæt på neutral.
Hvad er betydningen af pH?
Mens pH henviser til et mål for surhed (eller alkalinitet, også kaldet basicitet), står det faktisk for pouvoir hydrogenem, eller "kraft af brint" på fransk. I kemiske områder er det lille "p" en operator, der betyder "tag den negative logaritme af."
Matematik til side er det en skala, der komprimerer det meget brede udvalg af hydronium- og hydroxidkoncentrationer set i vand til en skala, der løber fra 0 til 14 til praktiske formål.
En opløsning med en pH på 1,0 er stærkt sur og har en [H+] koncentration 10 gange højere end en opløsning med en pH på 2,0, 100 gange højere end en opløsning med en pH på 3,0 og 1.000 gange højere end en opløsning med en pH på 4,0. Dette er på grund af logaritmens kvaliteter, som du vil se i et par eksempler.
Hvad er den grundlæggende pH-ligning?
PH-formlen antager oftest formen pH = –log [H+], hvor [H +] er koncentrationen i mol pr. liter (mol / L eller M). En ækvivalent formel findes for koncentrationen af hydroxidioner:
pOH = - [OH–]
Eksempel: Hvad er pH i en opløsning med en [H+] af 2,8 × 10–3 M?
pH = –log [2,8 × 10–3] = 2.55
Er vandet selv en syre eller en base?
Vand har en pH-værdi på 7,0; for hver H + -ion, der "bryder fri", en OH– ion eksisterer for at afbalancere den. Vand er således amfotereller i stand til at fungere som både en syre og en base (mens den ikke er særlig "god" på nogen af disse).
Det selvionisering af vand er repræsenteret af udtrykket Kw= [H3O +] [OH−] = 1.0 × 10−14hvor Kw er konstanten af vand. Fordi pKw= –Log [Kw] og Kw er konstant 1,0 × 10−14, pKw = 14, som bestemmer den mærkeligt nummererede pH-skala.
Mere generelt er Kw er repræsenteret ved dissociationskonstanten for syrer K-en, som varierer fra art til art.
Beregn pH: Lommeregner eller Online-værktøj
Du behøver ikke lave pH-problemer eller pK-en problemer med vand i dit hoved du kan bruge en standardregneres logfunktion eller besøge en side som den i de ressourcer, der tillader det du skal indtaste forskellige pH-værdier for en række forskellige syrer i forskellige koncentrationer i opløsning.