A hígítás egy általános laboratóriumi technika, amellyel a legtöbb természettudományos hallgató akkor találkozik, amikor a megoldás meghatározott koncentrációját el akarja érni. De azt is megteszi, amikor vizet ad otthon az ételeihez és italaihoz, hogy azok kedvére váljanak. A hígítás befolyásolja az oldat számos tulajdonságát, beleértve annak pH-szintjét is.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A hígítás a savas oldatot lúgosabbá, a lúgos oldatot pedig savasabbá teszi. A hígítás pH-hatásának meghatározásához meg kell határoznia a hidrogénionok koncentrációját, és egyszerű munkaképlet segítségével pH-ra kell átalakítani.
A hígítás jelentése
A vizes oldat hígításához egyszerűen adjon hozzá vizet. Ez növeli az oldószer vagy a hígítandó folyékony anyag arányát az oldott anyaghoz vagy az oldószerben oldott komponenshez viszonyítva. Például, ha sós vizet hígít, az oldat ugyanannyi sót fog tartalmazni, de a víz mennyisége megnő.
A pH jelentése
A pH-skála azt méri, hogy az anyag mennyire savas vagy lúgos. 0-tól 14-ig tart, pH-ja 7 semleges, 7-nél alacsonyabb savas és 7-nél magasabb pH-érték lúgos. A skála logaritmikus, vagyis minden 7 alatti pH értéke tízszer savasabb, mint a következő magasabb érték. Például a pH 3 tízszer savasabb, mint a pH 4, és 100-szor savasabb, mint a pH 5.
Ugyanez vonatkozik a 7 feletti pH-értékekre is. Minden érték tízszer lúgosabb, mint a következő alacsonyabb teljes érték. Például a pH 9 tízszer lúgosabb, mint a pH 8, és 100-szor lúgosabb, mint a pH 7. A tiszta vagy desztillált víz pH-ja 7, de ha vegyszereket adunk a vízhez, az oldat savasakká vagy lúgossá válhat. Az oldat pH-értéke a hidrogénion-koncentrációjának mértéke. A nagy hidrogénion-koncentrációjú oldatok pH-ja alacsony, a H + -ionok alacsony koncentrációjú oldatainak pedig magas a pH-ja.
Egy sav hígítása
A savas anyagok közé tartozik a fekete kávé, az elemsav és a citromlé. Egy sav hígításával csökken a H + (aq) ionok koncentrációja, ami az oldat pH-értékét 7 felé emeli, így kevésbé savas. A savas oldat pH-értéke azonban nem lehet nagyobb 7-nél, mert a hígításhoz hozzáadott víz nem lúgos.
Alkáli hígítása
A lúgos anyagok közé tartozik az ammónia, a sütőpor és a fehérítő. Egy alkáli hígítása csökkenti az OH- (aq) ionok koncentrációját, ami az oldat pH-értékét 7 felé csökkenti, így kevésbé lúgos. Az alkáli oldat pH-értéke azonban nem lehet alacsonyabb 7-nél, mert a hígításhoz hozzáadott víz nem savas.
A hígítás pH-hatásának kiszámítása
Az oldat pH-értéke a hidrogénion-koncentrációjának mértéke. A nagy hidrogénion-koncentrációjú oldatok pH-ja alacsony, a H + -ionok alacsony koncentrációjú oldatainak pedig magas a pH-ja. A pH egyszerű meghatározása a pH = - log [H +], ahol [H +] a hidrogénion molaritása. Egy szám logaritmusa egyszerűen kitevő, ha ezt a számot tízes hatványként írja. A hidrogénion molaritására megoldott pH meghatározása ekkor [H +] = 10-pH. Például a hidrogénionok molaritása pH 6-os oldatban 10-6 M. Ezzel a számítással becsülje meg a hidrogénion koncentrációját hígítás előtt.
Hígítás után mérjük meg az oldat új térfogatát. Például, ha az oldatot az eredeti térfogatának négyszeresére hígítja, akkor a koncentráció egy negyedére csökken. Ha az eredeti térfogat V1, és a hígítás után a teljes térfogat V4, akkor a végső koncentráció az eredeti koncentráció V1 / V4-szerese lesz. Ezután visszaállíthatja a hidrogénion-koncentrációt pH-ra a pH = - log [H +] segítségével.