A pH-skála egy módszer arra, hogy bemutassuk, mennyire savas vagy lúgos egy anyag. A skála első pillantásra ellentmondásosnak tűnik, mégis széles körben használják a biológiában, a kémia, a geológia és más fizikai tudományok területén. Ezeken a területeken a kommunikáció megköveteli a pH fogalmának megértését. Miután megértette, a pH-skála hasznos index az anyagok kritikus fizikai tulajdonságainak közlésére.
Meghatározás
A pH, amelyet mindig kis "p" betűvel írnak, annak a skálája, hogy mennyi ionos hidrogén van egy anyagban. A skála 0-tól 14-ig tart. A teljesen tiszta víz pH-értéke 7, amely semleges. Minél alacsonyabb a szám a skálán, annál savasabb az anyag. Minél nagyobb a szám a skálán, annál bázikusabb vagy lúgosabb az anyag. A rendkívül savas vagy bázikus anyagok általában maróak vagy égést okoznak. A skála logaritmikus, vagyis tízekre épül. Így egy 4-es pH-értékű anyag tízszer savasabb, mint egy 5-ös pH-értékű anyag.
A pH kiszámítása
Matematikailag a pH a hidrogénionok koncentrációjának negatív logját jelenti az anyagban. Ez figyelembe veszi a hidrogénionok koncentrációját egy anyagban, és ezt a pH-skála értékévé alakítja, ahol jobban érthető. A hidrogén koncentrációja molaritás vagy mol / liter formában található meg. Ezután a koncentráció negatív log-ját vesszük fel. Tehát a kémiai pH egyszerűsített módja annak, hogy megmutassuk, hány hidrogénion van egy adott anyagban.
Egy példa
Például, ha egy minta 1 liter és 0,02 g hidrogén van benne, kiszámíthatja annak pH-értékét. Először meg kell határoznia molaritását. Mivel egy mól hidrogén nagyjából 1 g, 0,02 gramm / liter megegyezik 0,02 mol / l-rel, ami 0,02 molaritást eredményez. A tudományos jelölések szerint ez 2 x 10 ^ -2 lenne. Tehát ennek a számnak a negatív logja lenne a kitevő, előtte negatív előjellel (--2 = 2). Így ennek a mintának a pH-ja 2 lenne.
A pH megtalálása a pOH segítségével
Indirekt módon is felhasználhatja a pH mérését. Ha ismeri a pOH-t, kiszámíthatja a pH-t. A pOH a hidroxid vagy OH csoport ionjának negatív log-je. A hidrogén és a hidroxid kölcsönhatásának módja miatt a pOH lényegében a pH fordítottja. Tehát, ha ismeri a hidroxid koncentrációt, akkor kiszámíthatja a pH-t a 14 - pOH = pH egyenlettel. Például, ha egy anyag pOH értéke 12, akkor annak pH-ja 2. Használhatja ugyanazt az alapelvet fordítva, hogy a pOH-t pH-ról megtalálja, a 14 képlet alkalmazásával - pH = pOH.