pHスケールは、物質の酸性または塩基性を表す方法です。 このスケールは一見直感に反しているように見えますが、生物学、化学、地質学、その他の物理科学で広く使用されています。 これらの分野でのコミュニケーションには、pHの概念を理解する必要があります。 一度理解すれば、pHスケールは物質の重要な物理的特性を伝えるための有用な指標です。
定義
常に小文字の「p」で書かれているpHは、物質に含まれるイオン性水素の量の尺度です。 スケールは0から14まで実行されます。 完全に純粋な水は中性である7のpHを持っています。 目盛りの数字が小さいほど、物質は酸性になります。 目盛りの数字が大きいほど、その物質はより塩基性またはアルカリ性です。 極端に酸性または塩基性の物質は、腐食性または火傷を引き起こす傾向があります。 スケールは対数です。つまり、数十に基づいています。 したがって、pHが4の物質は、pHが5の物質よりも10倍酸性です。
pHの計算
数学的には、pHは物質中の水素イオン濃度の負の対数を意味します。 これは、物質中の水素イオンの濃度を取得し、それをpHスケールの値に変換します。 水素の濃度は、モル濃度、または1リットルあたりのモル数の形で示されます。 次に、濃度の負の対数が取られます。 したがって、化学におけるpHは、特定の物質に含まれる水素イオンの数を表す合理化された方法です。
例
たとえば、サンプルが1 Lで、0.02 gの水素が含まれている場合、そのpHを計算できます。 最初にそのモル濃度を決定する必要があります。 水素のモル数は約1gであるため、1リットルあたり0.02グラムは1リットルあたり0.02モルと同じであり、モル濃度は0.02になります。 科学的記数法では、これは2 x 10 ^ -2になります。 したがって、この数値の負の対数は、その前に負の符号が付いた指数になります（--2 = 2）。 したがって、このサンプルのpHは2になります。
pOHからpHを見つける
間接的な方法を使用してpHを測定することもできます。 pOHがわかっている場合は、pHを計算できます。 pOHは、水酸化物、つまりOH-基イオンの負の対数です。 水素と水酸化物が相互作用する方法のため、pOHは本質的にpHの逆です。 したがって、水酸化物濃度がわかっている場合は、式14-pOH = pHを使用してpHを計算できます。 たとえば、物質のpOHが12の場合、pHは2になります。 式14-pH = pOHを使用して、同じプリンシパルを逆に適用して、pHからpOHを見つけることができます。
