A ph és a pOH kiszámítása

A pH és a pOH kiszámításához használt skálák ugyanazon érme ellentétes oldalai. Míg az egyik megmondja a hidrogén (hidronium) ionok koncentrációját, a másik megmondja a hidroxid ionok koncentrációját.

A pH-értéket általában 0-14 skálán jelentik (bár ez nem abszolút skála). Lehet, hogy ismeri azt a tényt, hogy alacsony pH-értéknél egy anyag savasnak, magas pH-értéknél pedig bázikusnak tekintendő. Ez a cikk megmutatja, miért van ez, és hogyan kell kiszámítani mind a pH-t, mind a pOH-t.

TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)

A pH kiszámításához vegye fel a hidroniumion-koncentráció negatív log-ját. A pOH megtalálásához egyszerűen vonja le a pH-t 14-ből.

A pOH kiszámításához vegye fel a hidroxidion-koncentráció negatív log-ját. A pH meghatározásához egyszerűen vonja le a pOH-t 14-ből.

Ha erős savat adunk a vízhez, megnő a mennyisége hidroniumionok (H₃O⁺). Ennek oka, hogy a savhoz kapcsolódó hidrogénion disszociál a savtól és társul egy vízmolekulához. Vessen egy pillantást a HCl, amely nagyon erős sav, következő példájára:

A pH jelzi a H koncentrációját₃O⁺ az oldatban, míg a pOH az OH koncentrációját jelzi^-. De valójában hogyan szerzi meg ezeket a számokat, és mit jelentenek?

A "p" a pH-ban és a pOH-ban azt jelzi, hogy "-napló"A H vagy az OH pH - értékben és pOH - ban a hidroniumionok (H₃O⁺) vagy hidroxidionok (OH^-). Tehát a pH a hidroniumion-koncentrációt méri, míg a pOH a hidroxidionkoncentrációt.

Csak az erős savak és bázisok disszociálnak teljesen a vízben. Ennek eredményeként, ha megadják a sav koncentrációját, akkor tudja a hidroniumionok koncentrációját is.

Tegyük fel, hogy van 0,001 M HCl-oldata. Mivel a sav teljesen disszociál, ez azt jelenti, hogy a hidroniumion-koncentrációja is 0,001 M. A pH meghatározásához vegye fel a negatív log-ot:

Így,

A pOH a hidroxid-ionok koncentrációjának negatív log-je. De a fenti egyenlet alapján nem tudsz semmit a hidroxidionokról, akkor mit csinálsz?

Valójában a víz 25 ° C-os disszociációs állandójával kapcsolatos okokból (amelyek nem tartoznak a cikk hatálya alá):

Ez azt jelenti, hogy ha ismeri a pH-t vagy a pOH-t, akkor tudja a másikat is!

Tehát, ha savas oldatának pH-ja három, akkor ezt beillesztheti a fenti egyenletbe a pOH megtalálásához:

Így,

0,001 M sósavoldat pH-értéke három, a pOH értéke 11.

Megteheti az inverz számítást is. Tegyük fel, hogy van egy erős bázisa, amelynek pH-ja 13. Mi a pOH?

A pOH tehát:

Hogyan lehet egy pillanat alatt megmondani, hogy egy oldat savas vagy bázikus-e ezek alapján?

Nos, a pH-skála kényelmes módszer savakról és bázisokról beszélni. A pH-skálán egy szám mond valamit az oldatról.

1. PH <7-nél az oldatot savasnak tekintik a hidrogénionok magas koncentrációja miatt.
   
2. 7-es pH-nál az oldatot bázikusnak tekintjük a hidrogénionok alacsony koncentrációja miatt.
3. PH = 7 mellett az oldatot semlegesnek tekintik, mivel a hidrogén és a hidroxid ionkoncentrációja megegyezik.