Kako izračunati ph i pOH

Vage koje se koriste za izračunavanje pH i pOH suprotne su strane istog novčića. Dok vam jedan govori o koncentraciji vodikovih (hidronijevih) iona, drugi vam govori o koncentraciji hidroksidnih iona.

Obično se pH izvještava na skali 0-14 (iako to nije apsolutna ljestvica). Možda vam je poznata činjenica da se pri niskoj pH vrijednosti tvar smatra kiselom, a pri visokoj pH vrijednost tvar se smatra osnovnom. Ovaj vam članak pokazuje zašto je to tako i kako izračunati pH i pOH.

TL; DR (predugo; Nisam pročitao)

Da bi se izračunao pH, uzmite negativni log koncentracije hidronijevih iona. Da biste pronašli pOH, jednostavno oduzmite pH od 14.

Da bi se izračunao pOH, uzmite negativni log koncentracije hidroksidnih iona. Da biste pronašli pH, jednostavno oduzmite pOH od 14.

Kad se u vodu doda jaka kiselina, dolazi do povećanja količine hidronijevi ioni (H₃O⁺). To je zato što se vodikov ion povezan s kiselinom razdvaja od kiseline i povezuje s molekulom vode. Pogledajte sljedeći primjer HCl koji je vrlo jaka kiselina:

PH daje naznaku koncentracije H₃O⁺ u otopini, dok pOH daje naznaku koncentracije OH^-. Ali kako zapravo dobivate ove brojeve i što oni znače?

"P" u pH i pOH označava "-log"H ili OH u pH i pOH ukazuju na koncentraciju hidronijevih iona (H₃O⁺) ili hidroksidni ioni (OH^-). Dakle, pH mjeri koncentraciju hidronijevih iona, dok pOH mjeri koncentraciju hidroksidnih iona.

Samo se jake kiseline i baze potpuno disociraju u vodi. Kao rezultat toga, ako vam se da koncentracija kiseline, znate i koncentraciju hidronijevih iona.

Recimo da imate 0,001 M otopine HCl. Budući da kiselina potpuno disocira, to znači da je i vaša koncentracija hidronijevih iona 0,001 M. Da biste pronašli pH, uzmite negativni zapis:

Tako,

POH je negativni log koncentracije hidroksidnih iona. Ali na temelju gornje jednadžbe, ne znate ništa o hidroksidnim ionima, pa što radite?

Zapravo, iz razloga koji su povezani s konstantom disocijacije vode na 25 stupnjeva C (koji su izvan dosega ovog članka):

To znači da ako znate pH ili pOH, znate i drugog!

Dakle, ako je pH vaše kisele otopine tri, možete to uključiti u gornju jednadžbu da biste pronašli pOH:

Tako,

Za 0,001 M otopine HCl, pH je tri, a pOH je 11.

Možete izvršiti i obrnuti izračun. Recimo da imate jaku bazu koja ima pH 13. Što je pOH?

Stoga je pOH:

Kako na prvi pogled možete utvrditi je li otopina bazna kiselina na temelju tih brojeva ili ne?

Pa, pH skala je prikladan način za razgovor o kiselinama i bazama. Broj na pH ljestvici govori vam nešto o toj otopini.

1. Pri pH <7 otopina se smatra kiselom zbog visoke koncentracije vodikovih iona.
   
2. Pri pH> 7 otopina se smatra osnovnom zbog niske koncentracije vodikovih iona.
3. Pri pH = 7, otopina se smatra neutralnom jer su koncentracija vodika i hidroksidnih iona jednake.