Co oznacza pH w chemii?

Skala pH to metoda reprezentowania kwasowości lub zasadowości substancji. Skala na pierwszy rzut oka wydaje się sprzeczna z intuicją, ale jest szeroko stosowana w biologii, chemii, geologii i innych naukach fizycznych. Komunikacja w tych dziedzinach wymaga zrozumienia pojęcia pH. Po zrozumieniu, skala pH jest użytecznym wskaźnikiem do informowania o krytycznych właściwościach fizycznych substancji.

pH, które zawsze zapisuje się małą literą „p”, to skala określająca ilość jonowego wodoru w substancji. Skala biegnie od 0 do 14. Całkowicie czysta woda ma pH 7, które jest neutralne. Im niższa liczba na skali, tym bardziej kwaśna jest substancja. Im wyższa liczba na skali, tym bardziej zasadowa lub zasadowa jest substancja. Substancje bardzo kwaśne lub zasadowe są zwykle żrące lub powodują oparzenia. Skala jest logarytmiczna, co oznacza, że ​​opiera się na dziesiątkach. Zatem substancja o pH 4 jest 10 razy bardziej kwaśna niż substancja o pH 5.

Matematycznie pH oznacza ujemny logarytm stężenia jonów wodorowych w substancji. Pobiera to stężenie jonów wodorowych w substancji i przelicza je na wartość na skali pH, gdzie można je lepiej zrozumieć. Stężenie wodoru znajduje się w postaci molarności, czyli moli na litr. Następnie pobierany jest logarytm ujemny stężenia. Tak więc pH w chemii jest uproszczonym sposobem przedstawiania, ile jonów wodoru znajduje się w danej substancji.

Na przykład, jeśli próbka ma 1 litr i zawiera 0,02 g wodoru, można obliczyć jej pH. Musisz najpierw określić jego molarność. Ponieważ mol wodoru wynosi w przybliżeniu 1 g, 0,02 grama na litr to to samo, co 0,02 mola na litr, co daje molarność 0,02. W notacji naukowej byłoby to 2 x 10^-2. Zatem ujemny logarytm tej liczby byłby wykładnikiem z ujemnym znakiem przed nim (--2 = 2). Zatem pH tej próbki wyniosłoby 2.

Możesz również użyć pośredniego sposobu pomiaru pH. Jeśli znasz pOH, możesz obliczyć pH. pOH jest ujemnym logarytmem jonu wodorotlenowego lub grupy OH-. Ze względu na sposób, w jaki wodór i wodorotlenek oddziałują, pOH jest zasadniczo odwrotnością pH. Tak więc, jeśli znasz stężenie wodorotlenku, możesz obliczyć pH za pomocą równania 14 - pOH = pH. Na przykład, jeśli substancja ma pOH 12, będzie miała pH 2. Możesz zastosować tę samą zasadę w odwrotnej kolejności, aby znaleźć pOH z pH, używając wzoru 14 - pH = pOH.