דילול היא טכניקת מעבדה נפוצה שרוב סטודנטים למדעים נתקלים בהם כאשר הם רוצים להשיג ריכוז ספציפי של פתרון. אבל זה גם מה שאתה עושה כשאתה מוסיף מים לאוכל ולשתייה בבית כדי להפוך אותם יותר לטעמך. דילול משפיע על תכונות רבות של תמיסה, כולל רמת ה- pH שלו.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
דילול הופך תמיסה חומצית לבסיסית יותר ולפתרון אלקליין חומצי יותר. כדי להבין את השפעת ה- pH של הדילול, אתה קובע את ריכוז יוני המימן וממיר אותו ל- pH באמצעות נוסחת עבודה פשוטה.
משמעות דילול
כדי לדלל תמיסה מימית, פשוט מוסיפים לו מים. זה מגדיל את חלק הממס או החומר הנוזלי לדילול בהשוואה לזה של המומס או הרכיב המומס בממיס. לדוגמא, אם אתם מדללים מי מלח, התמיסה תכיל את אותה כמות מלח, אך כמות המים תגדל.
משמעות ה- pH
סולם ה- pH מודד עד כמה חומר הוא חומצי או אלקליין. הוא פועל בין 0 ל -14, כאשר ה- pH של 7 הוא ניטרלי, ה- pH נמוך מ- 7 הוא חומצי ו- pH הגבוה מ- 7 הוא בסיסי. הסולם הוא לוגריתמי, כלומר כל ערך pH שלם מתחת ל 7 הוא חומצי פי עשרה מהערך הגבוה הבא. לדוגמא, pH 3 הוא חומצי פי עשרה מ- pH 4 ופי 100 יותר חומצי מ- pH 5.
הדבר נכון גם לגבי ערכי pH מעל 7. כל ערך הוא פי עשרה אלקליין מערך השלם התחתון הבא. לדוגמא, pH 9 הוא פי עשרה יותר אלקליין מ- pH 8 ופי 100 יותר בסיסי מ- pH 7. מים טהורים או מזוקקים הם בעלי pH של 7, אך כאשר מוסיפים כימיקלים למים, התמיסה יכולה להיות חומצית או אלקליין. רמת ה- pH של התמיסה היא מדד לריכוז יון המימן שלו. לתמיסות עם ריכוז גבוה של יוני מימן יש pH נמוך, ולפתרונות עם ריכוזים נמוכים של יוני H + יש pH גבוה.
דילול חומצה
חומרים חומציים כוללים קפה שחור, חומצת סוללה ומיץ לימון. דילול של חומצה מקטין את ריכוז יוני H + (aq), מה שמגביר את רמת ה- pH של התמיסה לכיוון 7, מה שהופך אותו לחומצי פחות. עם זאת, רמת ה- pH של תמיסה חומצית לא יכולה להיות גדולה מ- 7, מכיוון שהמים שאתה מוסיף לדילולם אינם אלקליין.
דילול אלקלי
חומרים אלקליין כוללים אמוניה, אבקת אפייה ואקונומיקה. דילול אלקלי מפחית את ריכוז היונים של OH- (aq), מה שמפחית את רמת ה- pH של התמיסה לכיוון 7, מה שהופך אותו לפחות אלקליין. עם זאת, רמת ה- pH של תמיסה אלקליין אינה יכולה להיות נמוכה מ- 7, מכיוון שהמים שאתה מוסיף לדילולם אינם חומציים.
חישוב השפעת ה- pH של דילול
רמת ה- pH של התמיסה היא מדד לריכוז יון המימן שלו. לתמיסות עם ריכוז גבוה של יוני מימן יש pH נמוך, ולפתרונות עם ריכוזים נמוכים של יוני H + יש pH גבוה. הגדרת עבודה פשוטה של pH היא pH = - log [H +], כאשר [H +] הוא מולריות יון המימן. לוגריתם של מספר הוא פשוט המעריך כשכותבים את המספר הזה בעוצמה של עשר. ההגדרה של pH שנפתר עבור מולריות יון מימן היא אז [H +] = 10-pH. לדוגמא, הטוחנות של יוני מימן בתמיסת pH 6 היא 10-6 M. השתמש בחישוב זה כדי לאמוד את ריכוז יון המימן לפני דילול.
לאחר דילול, מדוד את הנפח החדש של התמיסה. לדוגמא, אם אתה מדלל את התמיסה לארבע פעמים מנפחו המקורי, הריכוז יופחת לרבע. אם הנפח המקורי הוא V1, והנפח הכולל לאחר הדילול הוא V4, הריכוז הסופי יהיה פי V1 / V4 מהריכוז המקורי. לאחר מכן תוכלו להמיר את ריכוז יון המימן בחזרה ל- pH באמצעות pH = - log [H +].