PH skalė svyruoja nuo 0 iki 14 ir yra rūgštingumo ar šarmingumo matas. Klasėje ar laboratorijoje yra daug naudos žinant medžiagos pH. Pagal pH galima nustatyti, kas yra medžiaga ir kaip ji reaguos tam tikromis aplinkybėmis.
Jis taip pat gali būti naudojamas hidronio arba hidroksido jonų koncentracijai nustatyti, dėl ko gali būti nustatyta kitų jonų koncentracija tirpale.
Norėdami atlikti skaičiavimą nežinomiems, galite naudoti toliau pateiktą pH lygtį.
Vandenilio jonai (H +) vandeniniuose tirpaluose užmezga ryšius su vandens molekulėmis ir sudaro hidronio jonus (H3O +).
2 H2O ==> H3O + + OH−
pH lygtis
Ši lygtis yra pagrindinis ir naudingas chemijos pagrindas ir gali būti vertinama kaip šiek tiek pH skaičiuoklė. Jei žinote pH, galite išspręsti hidronio jonų koncentraciją ir, priešingai, galite išspręsti dėl pH, jei žinote hidronio jonų koncentraciją.
pH = - log [H3O +]
Tirpalo pH yra lygus neigiamam hidronio jonų (H3O +) koncentracijos logaritmui.
1 pavyzdys: Raskite pH iš [H3O +].
1,0 l 0,1 M druskos rūgšties (HCl) mėginyje hidronio jonų koncentracija yra 1 × 10-1. Koks yra pH?
pH = - log [H3O +]
pH = - log (1 × 10-1 )
pH = - (- 1)
pH = 1
pH konversija
2 pavyzdys: Rasti [H3O +] nuo pH
Jei tirpalo pH yra 4,3. Kokia hidronio jonų koncentracija?
Pirmas žingsnis yra pertvarkyti lygtis:
[H3O +] = 10−pH
[H3O +] = 10−4.3 [H3O +] = 5,01 × 10-5
3 pavyzdys: O jei tai bazė?
Vandeniui naudokite jonų produkto konstantą (K.w).
Kw = 1 × 10-14 = [H3O +] × [OH]
[H3O +] = (1 × 10-14 ) / [OI-]
Koks yra tirpalo pH, jei [OH-] = 4,0 x 10-11 M?
1 žingsnis
[H3O +] = (1 × 10-14 ) / [OI-]
[H3O +] = (1 × 10-14 ) / (4,0 x 10-11 )
[H3O +] = 0,25 × 10-3
2 žingsnis
pH = - log [H3O +]
pH = - log (0,25 × 10-3 )
pH = - (- 3,60)
pH = 3,60
Reikšmingi skaičiai
Nors reikšmingų skaičių nustatymo taisyklės yra gana griežtos, pH skaičiavimai yra šiek tiek ypatingi tuo, kad tik skaičiai iki dešimtainio skaičiaus dešimtainis skaičius yra skaičiuojami kaip sig figos!
Rūgščių disociacijos konstanta (Ka)
Rūgščių disociacijos konstanta yra jonizuotos formos rūgšties dalis. Silpnos rūgštys turi mažą Ka vertės, nes didžioji dalis rūgšties lieka neišsijungusi. Anglies rūgštis yra geras silpnos rūgšties pavyzdys. Pusiausvyros lygtis yra:
H2CO3 (aq) ↔ HCO3 (aq) − + H+ (aq) K.a = 4,3 x 10-7
Kadangi anglies rūgštis yra diprotinė rūgštis ir gali paaukoti kitą H+, antroji disociacijos lygtis yra:
HCO3(aq)− ↔ CO32−(aq) + H+ (aq) K.a = 4,8 x 10-11
Stiprios rūgštys turi dideles disociacijos konstantas; jie visiškai atsiriboja vandenyje. Azoto rūgštis yra geras stiprios rūgšties pavyzdys. Azoto rūgšties pusiausvyros lygtis yra:
HNO3 (aq) ↔ NE2− + H+ K.a = 40
Ka 40 vertė yra žymiai reikšmingesnė nei anglies rūgšties, kuri buvo 4,3 x 10-7.
