Kaip apskaičiuoti ph ir pOH

Skalės, naudojamos apskaičiuojant pH ir pOH, yra tos pačios monetos priešingos pusės. Kol vienas nurodo vandenilio (hidronio) jonų koncentraciją, kitas - hidroksido jonų koncentraciją.

Paprastai pH nurodomas 0-14 skalėje (nors tai nėra absoliuti skalė). Jums gali būti žinoma, kad esant žemai pH vertei medžiaga laikoma rūgščia, o esant didelei - pagrindinė. Šis straipsnis parodo, kodėl taip yra ir kaip apskaičiuoti pH ir pOH.

TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)

Norėdami apskaičiuoti pH, paimkite neigiamą hidronio jonų koncentracijos logaritmą. Norėdami rasti pOH, paprasčiausiai atimkite pH iš 14.

Norėdami apskaičiuoti pOH, paimkite neigiamą hidroksido jonų koncentracijos logistiką. Norėdami sužinoti pH, paprasčiausiai atimkite pOH iš 14.

Į vandenį įpylus stiprios rūgšties, padidėja jų kiekis hidronio jonai (H₃O⁺). Taip yra todėl, kad vandenilio jonas, susijęs su rūgštimi, atsiriboja nuo rūgšties ir susijungia su vandens molekule. Pažvelkite į šį HCl, kuris yra labai stipri rūgštis, pavyzdį:

PH rodo H koncentraciją₃O⁺ o pOH rodo OH koncentraciją^-. Bet kaip jūs iš tikrųjų gaunate šiuos skaičius ir ką jie reiškia?

"P" pH ir pOH rodo "-logH arba OH, esant pH ir pOH, rodo bet kurio hidronio jonų (H₃O⁺) arba hidroksido jonai (OH^-). Taigi, pH matuoja hidronio jonų koncentraciją, o pOH - hidroksido jonų koncentraciją.

Vandenyje visiškai išsiskiria tik stiprios rūgštys ir bazės. Dėl to, jei jums nurodoma rūgšties koncentracija, jūs taip pat žinote hidronio jonų koncentraciją.

Tarkime, kad turite 0,001 M HCl tirpalo. Kadangi rūgštis visiškai disocijuoja, tai reiškia, kad jūsų hidronio jonų koncentracija taip pat yra 0,001 M. Norėdami sužinoti pH, paimkite neigiamą log:

Taigi,

POH yra neigiamas hidroksido jonų koncentracijos logaritmas. Bet pagal aukščiau pateiktą lygtį jūs nieko nežinote apie hidroksido jonus, tad ką jūs darote?

Tiesą sakant, dėl priežasčių, susijusių su vandens disociacijos konstanta 25 laipsnių C temperatūroje (kurios nepatenka į šio straipsnio taikymo sritį):

Tai reiškia, kad jei žinote pH arba pOH, žinote ir kitą!

Taigi, jei rūgštinio tirpalo pH yra trys, galite jį prijungti aukščiau pateiktoje lygtyje, kad rastumėte pOH:

Taigi,

0,001 M HCl tirpalo pH yra trys, o pOH yra 11.

Taip pat galite atlikti atvirkštinį skaičiavimą. Tarkime, kad turite stiprią bazę, kurios pH yra 13. Kas yra pOH?

Taigi pOH yra:

Kaip, remiantis šiais skaičiais, iš pirmo žvilgsnio galite sužinoti, ar tirpalas yra rūgštinis, ar ne?

Na, pH skalė yra patogus būdas kalbėti apie rūgštis ir bazes. Skaičius pH skalėje jums ką nors pasako apie tą tirpalą.

1. Esant pH <7, tirpalas laikomas rūgštiniu dėl didelės vandenilio jonų koncentracijos.
   
2. Esant pH> 7, tirpalas laikomas baziniu dėl mažos vandenilio jonų koncentracijos.
3. Esant pH = 7, tirpalas laikomas neutraliu, nes vandenilio ir hidroksido jonų koncentracija yra vienoda.