희석은 대부분의 과학 학생들이 특정 농도의 용액을 얻고 싶을 때 접하는 일반적인 실험실 기술입니다. 그러나 집에서 음식과 음료에 물을 추가하여 원하는대로 만들 때도 마찬가지입니다. 희석은 pH 수준을 포함하여 용액의 많은 특성에 영향을 미칩니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
희석은 산성 용액을 더 알칼리성이고 알칼리성 용액을 더 산성으로 만듭니다. 희석의 pH 효과를 알아 보려면 간단한 작업 공식을 사용하여 수소 이온의 농도를 결정하고이를 pH로 변환합니다.
희석의 의미
수용액을 희석하려면 물을 첨가하면됩니다. 이는 용질 또는 용매에 용해 된 성분의 비율과 비교하여 희석 할 용매 또는 액체 물질의 비율을 증가시킵니다. 예를 들어, 소금물을 희석하면 용액에 같은 양의 소금이 포함되지만 물의 양은 증가합니다.
pH의 의미
pH 척도는 물질의 산성 또는 알칼리성을 측정합니다. pH 7은 중성이고 7보다 낮은 pH는 산성이며 7보다 높은 pH는 알칼리성이며 0에서 14까지 실행됩니다. 척도는 대수로, 7 미만의 각 전체 pH 값은 다음으로 높은 값보다 10 배 더 산성입니다. 예를 들어, pH 3은 pH 4보다 10 배 더 산성이고 pH 5보다 100 배 더 산성입니다.
7 이상의 pH 값도 마찬가지입니다. 각 값은 다음으로 낮은 정수 값보다 10 배 더 알칼리성입니다. 예를 들어, pH 9는 pH 8보다 10 배 더 알칼리성이고 pH 7보다 100 배 더 알칼리성입니다. 순수 또는 증류수의 pH는 7이지만 물에 화학 물질을 추가하면 용액이 산성 또는 알칼리성이 될 수 있습니다. 용액의 pH 수준은 수소 이온 농도의 척도입니다. 수소 이온 농도가 높은 용액은 pH가 낮고 H + 이온 농도가 낮은 용액은 pH가 높습니다.
산 희석
산성 물질에는 블랙 커피, 배터리 산 및 레몬 주스가 포함됩니다. 산을 희석하면 H + (aq) 이온의 농도가 감소하여 용액의 pH 수준이 7로 증가하여 산성이 낮아집니다. 그러나 산성 용액의 pH 수준은 희석하기 위해 첨가하는 물이 알칼리성이 아니기 때문에 7보다 클 수 없습니다.
알칼리 희석
알칼리성 물질에는 암모니아, 베이킹 파우더 및 표백제가 포함됩니다. 알칼리를 희석하면 OH- (aq) 이온의 농도가 감소하여 용액의 pH 수준이 7로 감소하여 알칼리성이 낮아집니다. 그러나 알칼리 용액의 pH 수준은 희석하기 위해 첨가하는 물이 산성이 아니기 때문에 7보다 낮아질 수 없습니다.
희석의 pH 효과 계산
용액의 pH 수준은 수소 이온 농도의 척도입니다. 수소 이온 농도가 높은 용액은 pH가 낮고 H + 이온 농도가 낮은 용액은 pH가 높습니다. pH의 간단한 작업 정의는 pH =-log [H +]이며, 여기서 [H +]는 수소 이온 몰 농도입니다. 숫자의 로그는 그 숫자를 10의 거듭 제곱으로 쓸 때 단순히 지수입니다. 수소 이온 몰 농도에 대한 pH의 정의는 [H +] = 10-pH입니다. 예를 들어 pH 6 용액에서 수소 이온의 몰 농도는 10입니다.-6 미디엄. 이 계산을 사용하여 희석 전 수소 이온 농도를 추정합니다.
희석 후 용액의 새 부피를 측정합니다. 예를 들어 용액을 원래 부피의 4 배로 희석하면 농도가 1/4로 감소합니다. 원래 부피가 V1이고 희석 후 총 부피가 V4이면 최종 농도는 원래 농도의 V1 / V4 배가됩니다. 그런 다음 pH =-log [H +]를 사용하여 수소 이온 농도를 다시 pH로 변환 할 수 있습니다.