希釈のpH効果を計算する方法

希釈は、ほとんどの理科の学生が特定の濃度の溶液を達成したいときに遭遇する一般的な実験技術です。 しかし、それはあなたが家であなたの食べ物や飲み物に水を加えてそれらをあなたの好みにもっと合わせるときにあなたがすることでもあります。 希釈は、pHレベルなど、溶液の多くの特性に影響を与えます。

TL; DR(長すぎる; 読んでいない)

希釈すると、酸性溶液はよりアルカリ性になり、アルカリ性溶液はより酸性になります。 希釈のpH効果を計算するには、水素イオンの濃度を決定し、簡単な作業式を使用してpHに変換します。

希釈の意味

水溶液を希釈するには、水を加えるだけです。 これにより、溶質または溶媒に溶解した成分の比率と比較して、希釈する溶媒または液体材料の比率が増加します。 たとえば、塩水を希釈すると、溶液には同じ量の塩が含まれますが、水の量は増加します。

pHの意味

pHスケールは、物質の酸性またはアルカリ性を測定します。 それは0から14まで実行され、7のpHは中性、7より低いpHは酸性、7より高いpHはアルカリ性です。 スケールは対数です。つまり、7未満の各pH値全体は、次に高い値よりも10倍酸性です。 たとえば、pH3はpH4の10倍、pH5の100倍酸性です。

同じことが7を超えるpH値にも当てはまります。 各値は、次に低い全体の値よりも10倍アルカリ性です。 たとえば、pH9はpH8の10倍、pH7の100倍のアルカリ性です。 純水または蒸留水のpHは7ですが、化学物質を水に加えると、溶液は酸性またはアルカリ性になる可能性があります。 溶液のpHレベルは、その水素イオン濃度の尺度です。 水素イオンの濃度が高い溶液はpHが低く、H +イオンの濃度が低い溶液はpHが高くなります。

酸の希釈

酸性物質には、ブラックコーヒー、バッテリー酸、レモンジュースが含まれます。 酸を希釈すると、H +(aq)イオンの濃度が低下し、溶液のpHレベルが7に向かって上昇し、酸性度が低下します。 ただし、酸性溶液のpHレベルは7を超えることはできません。これは、希釈するために追加する水がアルカリ性ではないためです。

アルカリの希釈

アルカリ性物質には、アンモニア、ベーキングパウダー、漂白剤が含まれます。 アルカリを希釈すると、OH-(aq)イオンの濃度が低下し、溶液のpHレベルが7に低下し、アルカリ性が低下します。 ただし、アルカリ性溶液のpHレベルは7より低くすることはできません。これは、希釈するために追加する水が酸性ではないためです。

希釈のpH効果の計算

溶液のpHレベルは、その水素イオン濃度の尺度です。 水素イオンの濃度が高い溶液はpHが低く、H +イオンの濃度が低い溶液はpHが高くなります。 pHの簡単な実用的な定義は、pH = --log [H +]です。ここで、[H +]は水素イオンのモル濃度です。 数値の対数は、その数値を10の累乗として記述した場合の単純な指数です。 水素イオンのモル濃度について解かれるpHの定義は、[H +] = 10-pHです。 たとえば、pH6の溶液中の水素イオンのモル濃度は10です。-6 M。 この計算を使用して、希釈前の水素イオン濃度を推定します。

希釈後、溶液の新しい容量を測定します。 たとえば、溶液を元の容量の4倍に希釈すると、濃度は4分の1に減少します。 元の容量がV1で、希釈後の総容量がV4の場合、最終濃度はV1 / V4に元の濃度を掛けたものになります。 次に、pH = --log [H +]を使用して、水素イオン濃度をpHに戻すことができます。

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