Lahjendamine on tavaline laboritehnika, millega enamik loodusteaduse õppureid kohtab, kui soovib saavutada konkreetse lahenduse kontsentratsiooni. Kuid seda teete ka siis, kui lisate kodus oma toitudele ja jookidele vett, et need oleksid rohkem teie maitse järgi. Lahjendamine mõjutab lahuse paljusid omadusi, sealhulgas selle pH taset.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Lahjendamine muudab happelise lahuse leeliselisemaks ja aluselise lahuse happelisemaks. Lahjenduse pH-efekti väljaselgitamiseks määrate vesinikioonide kontsentratsiooni ja teisendate selle lihtsa töövalemi abil pH-ks.
Lahjenduse tähendus
Vesilahuse lahjendamiseks lisage sellele lihtsalt vett. See suurendab lahusti või lahjendatava vedeliku osakaalu võrreldes lahustunud aine või lahuses lahustunud komponendi osaga. Näiteks kui lahjendate soolast vett, sisaldab lahus sama palju soola, kuid veekogus suureneb.
PH tähendus
PH-skaala mõõdab aine happelist või aluselist sisaldust. See kestab vahemikus 0 kuni 14, kusjuures pH 7 on neutraalne, pH alla 7 on happeline ja kõrgem kui 7 leeliseline. Skaala on logaritmiline, mis tähendab, et kogu pH väärtus alla 7 on kümme korda happelisem kui järgmine kõrgem väärtus. Näiteks on pH 3 kümme korda happelisem kui pH 4 ja 100 korda happelisem kui pH 5.
Sama kehtib ka pH väärtuste üle 7. Iga väärtus on kümme korda leelisem kui järgmine madalam täisväärtus. Näiteks pH 9 on kümme korda leelisem kui pH 8 ja 100 korda leelisem kui pH 7. Puhta või destilleeritud vee pH on 7, kuid kui lisate vette kemikaale, võib lahus muutuda kas happeliseks või leeliseliseks. Lahuse pH tase on selle vesinikioonide kontsentratsiooni mõõt. Suure vesinikioonide kontsentratsiooniga lahuste pH on madal ja madala H + ioonide kontsentratsioonidega lahuste pH kõrge.
Happe lahjendamine
Happeliste ainete hulka kuuluvad must kohv, akuhape ja sidrunimahl. Happe lahjendamine vähendab H + (aq) ioonide kontsentratsiooni, mis suurendab lahuse pH taset 7 suunas, muutes selle vähem happeliseks. Happelise lahuse pH-tase ei saa olla suurem kui 7, kuna selle lahjendamiseks lisatav vesi pole aluseline.
Leelise lahjendamine
Leeliseliste ainete hulka kuuluvad ammoniaak, küpsetuspulber ja valgendid. Leelise lahjendamine vähendab OH- (aq) ioonide kontsentratsiooni, mis vähendab lahuse pH taset 7 suunas, muutes selle vähem leeliseliseks. Leeliselise lahuse pH-tase ei saa aga langeda alla 7, sest selle lahjendamiseks lisatav vesi pole happeline.
PH lahjenduse mõju arvutamine
Lahuse pH tase on selle vesinikioonide kontsentratsiooni mõõt. Suure vesinikioonide kontsentratsiooniga lahuste pH on madal ja madala H + ioonide kontsentratsioonidega lahuste pH kõrge. Lihtne pH määratlus on pH = - log [H +], kus [H +] on vesinikioonide molaarsus. Numbri logaritm on lihtsalt eksponent, kui kirjutate selle arvu kümnendarvuna. Vesinikioonide molaarsuse jaoks lahendatud pH määratlus on siis [H +] = 10-pH. Näiteks vesinikioonide molaarsus pH 6 lahuses on 10-6 M. Kasutage seda arvutust vesinikioonide kontsentratsiooni hindamiseks enne lahjendamist.
Pärast lahjendamist mõõdetakse lahuse uus maht. Näiteks kui lahjendate lahuse neljakordse algse mahuni, väheneb kontsentratsioon veerandini. Kui algne maht on V1 ja kogu maht pärast lahjendamist on V4, on lõplik kontsentratsioon V1 / V4 korda suurem kui algne kontsentratsioon. Seejärel saate vesinikioonide kontsentratsiooni tagasi pH väärtuseks muuta, kasutades pH = - log [H +].