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.
Mit mér a pH és a pOH?
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?
Hogyan számíthatja ki a pH-t és a pOH-t?
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:
Savas és alapvető megoldások azonosítása
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.
- PH <7-nél az oldatot savasnak tekintik a hidrogénionok magas koncentrációja miatt.
- 7-es pH-nál az oldatot bázikusnak tekintjük a hidrogénionok alacsony koncentrációja miatt.
- PH = 7 mellett az oldatot semlegesnek tekintik, mivel a hidrogén és a hidroxid ionkoncentrációja megegyezik.