Moodsas maailmas on raske elada, kuulmata viiteid hapetele, mida sageli kujutatakse farmaatsias ja muud reklaamid kui vedelad agressorid, kes on painutatud igasuguste asjade kustutamiseks ja kahjustamiseks, alates nahast kuni rõivasteni mööbel. Te olete kahtlemata näinud antatsiidideks nimetatavate toodete reklaame, mis on mõeldud maos tekkiva happe mõjude lahendamiseks.
Hapete tugevus või happesus on erinev. Pentsik, kuid põhimõtteliselt lihtne skaala, mida nimetatakse pH skaala on mõõde selle kohta, kui happeline on vesilahus või kui sama keemilise stsenaariumi erinevas raamistikus on see aluseline või aluseline.
Vesilahuse (st vees lahustatud aine) pH määramiseks peate teadma ainult vesinikioonide (H+) selles lahenduses või selle molaarsus. Kuid peale pH on ikkagi moolid, molaarsus ja happed?
Faktid hapete ja aluste kohta
Happed on molekulid, mis võivad annetada prootoneid. Lihtne näide on vesinikkloriidhape, HCl. See molekul loobub hõlpsalt oma H + komponendist vesilahuses ja on a tugev hape
. Muud happed, näiteks süsinikhape (H2CO3), loobuvad vastumeelselt oma prootonitest ja neid kutsutakse nõrgad happed. Kui hape (HA) annetab prootoni (H +), siis öeldakse, et see on ioniseeritud, kusjuures produktideks on H + ja mis iganes järele jääb−; süsinikhappe korral HCO3−).Tugevate hapete pH on madal. Vesi on neutraalne, pH on 7; tugev alusedvõi prootonaktseptoritel (näiteks naatriumhüdroksiid, NaOH) on kõrged pH väärtused, mõned lähedased 14,0-le.
Moolid ja molaarsus
Happe-aluse keemia eesmärgil on sobivam mõõta lahustunud aine kontsentratsiooni vees mutid, või üksikud osakesed (nt aatomid, molekulid), pigem ruumalaühiku kui massiühikuühiku kohta. Seda seetõttu, et aatomid reageerivad üksteisega teadaolevates proportsioonides viisil, mis ei ole seotud aatomimassiga.
Üks mool (1 mol) ükskõik mida on 6,02 × 1023 osakesed; 1 mooli mahus 1 L on molaarsus 1,0. Seega on 6 mol NaCl 8 1 vesilahuses molaarsusega 6 mol / 8 L = 0,75; 6 mol palju massiivsemat 8 liitri lahuses lahustunud adenosiintrifosfaati on suurema massiga, kuid sama molaarsusega, 0,75 M.
Mis on pH valem?
PH-võrrand kirjutatakse kõige sagedamini kujul
pH = -log_ {10} [H ^ {+}]
Siin on sulgudes olev kogus H + ioonide molaarsus lahuses. Seega, kui teate molaarsust, saate pH väärtuse ja vastupidi.
PH arvutuste näited
Molaarsusest pH-ni liikumiseks kasutage oma kalkulaatorit või muud sarnast tööriista, et viia logaritm molaarsuse alusele 10 (vaikealus), pöörake märk positiivse väärtuse saamiseks vastupidiseks ja olete valmis!
Näide: Kui vesilahuse molaarsus on 6,3 × 10-5 M, mis on pH?
pH = -log [6,3 × 10-5] = 4.2.
Kontsentratsiooni saate arvutada ka pH ja pK järgia, mis on tuletatud happe dissotsiatsioonikonstantKa. Mida kõrgem on Ka konkreetse happe puhul on seda tugevam. PKa iga happe puhul on pH, mille juures pool happest on ioniseeritud (see tähendab, et kui pool "happelistest" prootonitest on lahusesse laaditud).
Huvivõrrand on tuntud kui Hendersoni-Hasselbachi võrrand ja on kirjutatud:
pH = pKa + log_ {10} \ dfrac {[A ^ {-}]} {[HA]}
See tähendab, et antud happe pKa ning aniooni ja "puutumatu" happe suhteline kontsentratsioon, saate määrata pH. Ka väärtusi saab hõlpsasti veebis otsida ja pKa leiate pH-ga sama toimingu abil, kui see pole samuti loetletud.
Veebipõhine pH ja pOH kalkulaator
Vaadake veebitööriista ressursse, mis võimaldab teil määrata erinevate happeliste ja aluseliste lahuste pH-d. Selle abil saate tunnetada erinevate happetugevuste, kontsentratsiooni ja pH vahelisi seoseid.