La scala del pH è un metodo per rappresentare quanto sia acida o basica una sostanza. La scala sembra controintuitiva a prima vista, ma è ampiamente utilizzata in biologia, chimica, geologia e altre scienze fisiche. La comunicazione in questi campi richiede la comprensione del concetto di pH. Una volta compresa, la scala del pH è un indice utile per comunicare una proprietà fisica critica delle sostanze.
Definizione
Il pH, che è sempre scritto con una "p" minuscola, è una scala di quanto idrogeno ionico c'è in una sostanza. La scala va da 0 a 14. L'acqua completamente pura ha un pH di 7, che è neutro. Più basso è il numero sulla scala, più acida è la sostanza. Più alto è il numero sulla scala, più basica, o alcalina, è la sostanza. Le sostanze estremamente acide o basiche tendono ad essere corrosive o causano ustioni. La scala è logaritmica, il che significa che è basata sulle decine. Pertanto, una sostanza con un pH di 4 è 10 volte più acida di una sostanza con un pH di 5.
Calcolo del pH
Matematicamente, pH significa il registro negativo della concentrazione di ioni idrogeno in una sostanza. Questo prende la concentrazione di ioni idrogeno in una sostanza e la converte in un valore sulla scala del pH, dove può essere meglio compreso. La concentrazione di idrogeno si trova sotto forma di molarità, o moli per litro. Quindi, viene preso il log negativo della concentrazione. Quindi il pH in chimica è un modo semplificato di rappresentare quanti ioni idrogeno ci sono in una data sostanza.
Un esempio
Ad esempio, se un campione è 1 L e contiene 0,02 g di idrogeno, puoi calcolarne il pH. Devi prima determinarne la molarità. Poiché una mole di idrogeno è circa 1 g, 0,02 grammi per litro equivalgono a 0,02 moli per litro, con una molarità di 0,02. In notazione scientifica, questo sarebbe 2 x 10^-2. Quindi, il log negativo di questo numero sarebbe l'esponente con un segno negativo davanti (--2 = 2). Quindi, il pH di questo campione sarebbe 2.
Trovare il pH attraverso pOH
Puoi anche usare un metodo indiretto per misurare il pH. Se conosci il pOH, puoi calcolare il pH. Il pOH è il log negativo dello ione idrossido, o gruppo OH. A causa del modo in cui interagiscono idrogeno e idrossido, il pOH è essenzialmente l'inverso del pH. Quindi, se conosci la concentrazione di idrossido, puoi calcolare il pH con l'equazione 14 - pOH = pH. Ad esempio, se una sostanza ha un pOH di 12, avrebbe un pH di 2. Puoi applicare lo stesso principio al contrario per trovare pOH dal pH, usando la formula 14 - pH = pOH.