De pH-schaal, die loopt van 0 tot 14, vertelt u hoe zuur of alkalisch een oplossing is. Een pH lager dan 7 is zuur, terwijl een pH hoger dan 7 alkalisch is. In wiskundige termen is pH de negatieve logaritme van de molaire concentratie van waterstofionen in de oplossing. Een pH-teststrip zal u vertellen dat NaOH (natriumhydroxide) sterk alkalisch is, maar om de exacte pH te berekenen, moet u eerst de molariteit berekenen.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Als u een pH-indicatorstrip gebruikt, weet u dat NaOH (natriumhydroxide) sterk alkalisch is. Dit betekent dat het een pH heeft aan de bovenkant van de pH-schaal, die varieert van 0 tot 14. Om de exacte pH te berekenen, berekent u de molariteit van de oplossing en past u die toe op de formule voor pH.
Molariteit berekenen
Molariteit (M) is de concentratie van een oplossing uitgedrukt als het aantal mol opgeloste stof per liter oplossing, met de formule M = mol opgeloste stof ÷ liter oplossing. De eerste stap is het berekenen van het aantal aanwezige mol opgeloste stof. Als je 1 g NaOH in voldoende water hebt opgelost om in totaal 250 ml oplossing te maken, bereken dan het aantal mol opgeloste stof dat aanwezig is door de massa van NaOH te duiken met de molecuulmassa van de verbinding. De molecuulmassa van NaOH is 40, dus reken uit 1 ÷ 40 = 0,025.
Bereken vervolgens het aantal aanwezige liters oplossing. In dit voorbeeld heb je 250 ml oplossing. Omrekenen naar liters door te delen door 1000, want er zit 1000 milliliter in een liter. Werk uit 250 ÷ 1000 = 0,25.
Deel vervolgens het aantal mol opgeloste stof door het aantal liters oplossing. Train 0,025 ÷ 0,25 = 0,1. De molariteit van de NaOH-oplossing is 0,1 M.
Ionisatie van NaOH
Ionisatie is de toevoeging of verwijdering van een elektron om een ion te creëren. Het verliezen van een elektron creëert een positief ion, en het verkrijgen van een elektron creëert een negatief ion. Een waterige oplossing van NaOH (NaOH + H2O) resulteert in Na+ en OH- ionen. Omdat NaOH een sterke base is, ioniseert het volledig in water. Dit betekent dat 0,1 mol ervan zal dissociëren in 0,1 mol Na+ en OH-.
pH berekenen
Om de pH te berekenen, past u de formule pOH = -log[OH-] toe. Werk uit -log[0.1] = 1. Pas vervolgens de formule pH + pOH = 14 toe. Om de pH te isoleren, reken uit 14 - 1 = 13. De pH van je NaOH-oplossing is 13.