Τι σημαίνει το pH στη χημεία;

Η κλίμακα pH είναι μια μέθοδος για την αναπαράσταση του όξινου ή βασικού συστατικού. Η κλίμακα φαίνεται αντίθετη με την πρώτη ματιά, αλλά χρησιμοποιείται ευρέως στη βιολογία, τη χημεία, τη γεωλογία και άλλες φυσικές επιστήμες. Η επικοινωνία σε αυτούς τους τομείς απαιτεί κατανόηση της έννοιας του pH. Μόλις γίνει κατανοητό, η κλίμακα pH είναι ένας χρήσιμος δείκτης για την επικοινωνία μιας κρίσιμης φυσικής ιδιότητας των ουσιών.

Το pH, το οποίο είναι πάντα γραμμένο με πεζά "p", είναι μια κλίμακα για το πόσο ιοντικό υδρογόνο είναι μια ουσία. Η κλίμακα κυμαίνεται από 0 έως 14. Το εντελώς καθαρό νερό έχει pH 7, το οποίο είναι ουδέτερο. Όσο χαμηλότερος είναι ο αριθμός στην κλίμακα, τόσο πιο όξινη είναι η ουσία. Όσο υψηλότερος είναι ο αριθμός στην κλίμακα, τόσο πιο βασική ή αλκαλική, η ουσία είναι. Ουσίες που είναι εξαιρετικά όξινες ή βασικές τείνουν να είναι διαβρωτικές ή να προκαλούν εγκαύματα. Η κλίμακα είναι λογαριθμική, που σημαίνει ότι βασίζεται σε δεκάδες. Έτσι, μια ουσία με ρΗ 4 είναι 10 φορές πιο όξινη από μια ουσία με ρΗ 5.

Μαθηματικά, το pH σημαίνει το αρνητικό λογότυπο της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου σε μια ουσία. Αυτό παίρνει τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου σε μια ουσία και το μετατρέπει σε μια τιμή στην κλίμακα pH, όπου μπορεί να γίνει καλύτερα κατανοητή. Η συγκέντρωση του υδρογόνου βρίσκεται με τη μορφή μοριακότητας, ή moles ανά λίτρο. Στη συνέχεια, λαμβάνεται το αρνητικό ημερολόγιο της συγκέντρωσης. Επομένως, το pH στη χημεία είναι ένας απλοποιημένος τρόπος αναπαραγωγής του αριθμού των ιόντων υδρογόνου σε μια δεδομένη ουσία.

Για παράδειγμα, εάν ένα δείγμα είναι 1 L και περιέχει 0,02 g υδρογόνου σε αυτό, μπορείτε να υπολογίσετε το pH του. Πρέπει πρώτα να προσδιορίσετε τη μοριακότητά του. Επειδή ένα γραμμομόριο υδρογόνου είναι περίπου 1 g, 0,02 γραμμάρια ανά λίτρο είναι το ίδιο με 0,02 γραμμομόρια ανά λίτρο, δίνοντας μια μοριακότητα 0,02. Στην επιστημονική σημειογραφία, αυτό θα ήταν 2 x 10 ^ -2. Έτσι, το αρνητικό αρχείο καταγραφής αυτού του αριθμού θα ήταν ο εκθέτης με αρνητικό πρόσημο μπροστά του (-2 = 2). Έτσι, το ρΗ αυτού του δείγματος θα είναι 2.

Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε έναν έμμεσο τρόπο μέτρησης του pH. Εάν γνωρίζετε το pOH, μπορείτε να υπολογίσετε το pH. Το ρΟΗ είναι το αρνητικό λογότυπο του ιόντος υδροξειδίου ή ΟΗ-ομάδας. Λόγω του τρόπου αλληλεπίδρασης υδρογόνου και υδροξειδίου, το ρΟΗ είναι ουσιαστικά το αντίστροφο του ρΗ. Έτσι, εάν γνωρίζετε τη συγκέντρωση υδροξειδίου, μπορείτε να υπολογίσετε το pH με την εξίσωση 14 - pOH = pH. Για παράδειγμα, εάν μια ουσία έχει pOH 12, θα έχει pH 2. Μπορείτε να εφαρμόσετε την ίδια αρχή αντίστροφα για να βρείτε pOH από το pH, χρησιμοποιώντας τον τύπο 14 - pH = pOH.