PH-asteikko on menetelmä aineen happamuuden tai emäksen osoittamiseksi. Asteikko näyttää ensi silmäyksellä vasta-intuitiiviselta, mutta sitä käytetään laajalti biologiassa, kemiassa, geologiassa ja muissa fysiikan tiedoissa. Kommunikaatio näillä aloilla vaatii pH-käsitteen ymmärtämistä. Kun pH-asteikko on ymmärretty, se on hyödyllinen indeksi aineiden kriittisten fysikaalisten ominaisuuksien välittämisessä.
Määritelmä
pH, joka kirjoitetaan aina pienillä kirjaimilla "p", on asteikko siitä, kuinka paljon ionista vetyä on aineessa. Asteikko on välillä 0-14. Täysin puhtaan veden pH on 7, mikä on neutraalia. Mitä pienempi luku asteikolla, sitä happamampi aine on. Mitä suurempi luku asteikolla, sitä emäksisempi tai emäksisempi aine on. Aineet, jotka ovat erittäin happamia tai emäksisiä, ovat yleensä syövyttäviä tai palovammoja. Asteikko on logaritminen, eli se perustuu kymmeniin. Siten aine, jonka pH on 4, on 10 kertaa happamampi kuin aine, jonka pH on 5.
Lasketaan pH
Matemaattisesti pH tarkoittaa negatiivista logiikkaa vetyionien pitoisuudesta aineessa. Tämä ottaa vetyionien pitoisuuden aineessa ja muuntaa sen arvoksi pH-asteikolla, jossa se voidaan paremmin ymmärtää. Vetypitoisuus löytyy molaarisuudesta tai moolista litraa kohti. Sitten otetaan konsentraation negatiivinen log. Joten pH kemiassa on virtaviivainen tapa esittää kuinka monta vetyionia on tietyssä aineessa.
Esimerkki
Esimerkiksi, jos näytteen määrä on 1 l ja siinä on 0,02 g vetyä, voit laskea sen pH: n. Sinun on ensin määritettävä sen molaarisuus. Koska vetymooli on karkeasti 1 g, 0,02 grammaa litrassa on sama kuin 0,02 moolia litrassa, jolloin molaarisuus on 0,02. Tieteellisessä merkinnässä tämä olisi 2 x 10 ^ -2. Joten tämän luvun negatiivinen loki olisi eksponentti, jonka edessä on negatiivinen merkki (--2 = 2). Siten tämän näytteen pH olisi 2.
PH: n löytäminen pOH: n kautta
Voit myös käyttää epäsuoraa tapaa mitata pH: ta. Jos tiedät pOH: n, voit laskea pH: n. POH on hydroksidi- tai OH-ryhmän ionin negatiivinen log. Vedyn ja hydroksidin vuorovaikutustavan vuoksi pOH on olennaisesti päinvastainen kuin pH. Joten, jos tiedät hydroksidipitoisuuden, voit laskea pH: n yhtälöllä 14 - pOH = pH. Esimerkiksi, jos aineen pOH on 12, sen pH olisi 2. Voit käyttää samaa periaatetta päinvastoin pOH: n löytämiseksi pH: sta käyttämällä kaavaa 14 - pH = pOH.