pH 척도는 물질의 산성 또는 염기성 정도를 나타내는 방법입니다. 이 척도는 언뜻보기에는 직관적이지 않은 것처럼 보이지만 생물학, 화학, 지질학 및 기타 물리 과학에서 널리 사용됩니다. 이러한 분야에서의 커뮤니케이션은 pH 개념에 대한 이해를 필요로합니다. 일단 이해되면 pH 척도는 물질의 중요한 물리적 특성을 전달하는 데 유용한 지표입니다.
정의
항상 소문자 "p"로 표기되는 pH는 물질에 이온 성 수소가 얼마나 많은지를 나타내는 척도입니다. 척도는 0에서 14까지입니다. 완전히 순수한 물의 pH는 중성 인 7입니다. 척도의 숫자가 낮을수록 물질이 더 산성입니다. 척도에서 숫자가 높을수록 더 염기성 또는 알칼리성 물질입니다. 극도로 산성이거나 염기성 인 물질은 부식성 또는 화상을 유발하는 경향이 있습니다. 척도는 대수로 10을 기준으로합니다. 따라서 pH가 4 인 물질은 pH가 5 인 물질보다 10 배 더 산성입니다.
pH 계산
수학적으로 pH는 물질 내 수소 이온 농도의 음의 로그를 의미합니다. 이것은 물질의 수소 이온 농도를 취하여 더 잘 이해할 수있는 pH 척도의 값으로 변환합니다. 수소 농도는 몰 농도 또는 리터당 몰의 형태로 나타납니다. 그런 다음 농도의 음의 로그를 취합니다. 따라서 화학에서 pH는 주어진 물질에 얼마나 많은 수소 이온이 있는지를 나타내는 간소화 된 방법입니다.
예
예를 들어 샘플이 1L이고 그 안에 0.02g의 수소가있는 경우 pH를 계산할 수 있습니다. 먼저 그 어금니를 결정해야합니다. 수소 1 몰은 대략 1g이므로 리터당 0.02g은 리터당 0.02 몰과 동일하며 0.02의 몰 농도를 제공합니다. 과학적 표기법에서 이것은 2 x 10 ^ -2입니다. 따라서이 숫자의 음의 로그는 앞에 음의 부호가있는 지수가됩니다 (--2 = 2). 따라서이 샘플의 pH는 2가됩니다.
pOH를 통해 pH 찾기
간접적 인 방법으로 pH를 측정 할 수도 있습니다. pOH를 알고 있다면 pH를 계산할 수 있습니다. pOH는 수산화물 또는 OH- 그룹 이온의 음의 로그입니다. 수소와 수산화물이 상호 작용하는 방식 때문에 pOH는 본질적으로 pH의 반대입니다. 따라서 수산화물 농도를 알고 있다면 방정식 14-pOH = pH로 pH를 계산할 수 있습니다. 예를 들어, 물질의 pOH가 12이면 pH는 2입니다. 동일한 원리를 역으로 적용하여 공식 14-pH = pOH를 사용하여 pH에서 pOH를 찾을 수 있습니다.