Ūdenim ir daudz noderīgu un interesantu īpašību, un dažas no tām ir acīmredzamas vienā mirklī. Ir skaidrs, ka pasauli veido daudz ūdens, bet gandrīz neviens ūdens, kuru jūs kādreiz redzat, nav "tikai" ūdens. Daži ūdens, piemēram, krāna ūdens, izskatās kristāldzidri un satur tikai nelielu daudzumu piemaisījumu, savukārt dīķu un okeāna ūdeņu lielākajā daļā ūdenī tajā ir izšķīdusi vai suspendēta redzamā viela.
Vēl viena interesanta ūdens īpašība ir tā, ka pH ziņā šis termins ir populārs gan šampūnu reklāmās, gan tālāk ķīmijas testus, tā atrodas tieši skalas vidū: tā nav ne skābe, ne bāze un pilnīgi neitrāls. Turpiniet lasīt, lai uzzinātu, ko tas nozīmē attiecībā uz pH formulas matemātiku un skābju un bāzu definīcijām ķīmijā.
Kas ir skābes un bāzes?
Termins pH ir saistīts ar skābums. Skābes ir savienojumi, kas spēj ziedot protonu vai ūdeņraža jonu (H +) ūdens šķīdumā, atstājot aiz sevis anjonu (negatīvi lādētu jonu), ko sauc par konjugāta bāzi, un ģenerējot hidroniju (H3O +) jons ūdenī. Spēcīgas skābes
piemēram, HCl ziedo savus protonus pat tad, ja šķīduma protonu daudzums jau ir salīdzinoši augsts. Vājas skābes ziedo savas šķīdumos, kas ir tuvāki pH neitrālai vērtībai 7,0.Bāzes ir savienojumi, kas protonus pieņem vai līdzvērtīgi ūdens šķīdumos nodod hidroksilgrupu (–OH). Spēcīga bāze piemēram, NaOH, to var izdarīt pat augstas hidroksiljonu koncentrācijas (vai zemas H + jonu koncentrācijas) klātbūtnē. Vājās bāzes, tāpat kā vājās skābes, mēdz nejonizēt, kamēr pH ir tuvu neitrālam.
Ko nozīmē pH?
Kaut arī pH attiecas uz skābuma (vai sārmainības, ko sauc arī par bāziskumu) mēru, tas faktiski apzīmē pouvoir hydrogenem, vai "ūdeņraža spēks" franču valodā. Ķīmijas jomās mazais "p" ir operators, kas nozīmē "ņemt negatīvo logaritmu."
Ja neskaita matemātiku, tā ir skala, kas ļoti plašu ūdenī redzamo hidronija un hidroksīda koncentrāciju diapazonu saspiež mērogā, kas praktiskiem nolūkiem darbojas no 0 līdz 14.
Šķīdums ar pH 1,0 ir stipri skābs un tam ir [H+] koncentrācija 10 reizes lielāka nekā šķīdumam ar pH 2,0, 100 reizes lielāka nekā šķīdumam ar pH 3,0 un 1000 reizes lielāks nekā šķīdums ar pH 4,0. Tas notiek logaritmu īpašību dēļ, kā jūs redzēsiet pāris piemēri.
Kas ir pamata pH vienādojums?
PH formula visbiežāk pieņem formu pH = –log [H+], kur [H +] ir koncentrācija molos uz litru (mol / L vai M). Hidroksīda jonu koncentrācijai ir ekvivalenta formula:
pOH = - [OH–]
Piemērs: Kāds ir pH šķīdumam ar [H+] no 2,8 × 10–3 M?
pH = –log [2,8 × 10–3] = 2.55
Vai pats ūdens ir skābe vai bāze?
Ūdens pH ir 7,0; par katru H + jonu, kas "atbrīvojas", vienu OH– jons pastāv, lai to līdzsvarotu. Ūdens tādējādi ir amfoterisksvai spēj darboties gan kā skābe, gan kā bāze (vienlaikus nevienā no tām nav īpaši "laba").
The ūdens pašjonizācija ir apzīmēts ar Kw= [H3O +] [OH−] = 1.0 × 10−14, kur Kw ir ūdens konstante. Jo pKw= –Log [Kw] un K.w ir konstante 1,0 × 10−14, pKw = 14, kas nosaka dīvaini numurēto pH skalu.
Kopumā Kw ir skābju disociācijas konstante Ka, kas dažādās sugās ir atšķirīgs.
Aprēķiniet pH: kalkulators vai tiešsaistes rīks
Jums nav jādara pH problēmas vai pKa problēmas ar ūdeni jūsu galvā; jūs varat izmantot standarta kalkulatora žurnāla funkciju vai apmeklēt tādu lapu kā vietne Resursi, kas to atļauj ievadiet dažādas pH vērtības dažādām skābēm dažādās koncentrācijās risinājums.