Scara pH-ului este o metodă pentru a reprezenta cât de acidă sau bazică este o substanță. Scara pare contraintuitivă la prima vedere, dar este utilizată pe scară largă în biologie, chimie, geologie și alte științe fizice. Comunicarea în aceste domenii necesită înțelegerea conceptului de pH. Odată înțeles, scara pH-ului este un indice util pentru comunicarea unei proprietăți fizice critice a substanțelor.
Definiție
pH-ul, care este întotdeauna scris cu o minusculă "p", este o scală a cantității de hidrogen ionic dintr-o substanță. Scara rulează de la 0 la 14. Apa complet pură are un pH de 7, care este neutru. Cu cât numărul scării este mai mic, cu atât substanța este mai acidă. Cu cât numărul de pe scară este mai mare, cu atât substanța este mai bazică sau alcalină. Substanțele extrem de acide sau bazice tind să fie corozive sau cauzatoare de arsuri. Scara este logaritmică, adică se bazează pe zeci. Astfel, o substanță cu un pH de 4 este de 10 ori mai acidă decât o substanță cu un pH de 5.
Calculul pH-ului
Din punct de vedere matematic, pH înseamnă jurnalul negativ al concentrației ionilor de hidrogen dintr-o substanță. Aceasta ia concentrația de ioni de hidrogen într-o substanță și o transformă într-o valoare pe scara pH-ului, unde poate fi mai bine înțeleasă. Concentrația de hidrogen se găsește sub formă de molaritate, sau moli pe litru. Apoi, se ia jurnalul negativ al concentrației. Deci, pH-ul în chimie este un mod raționalizat de a reprezenta câți ioni de hidrogen sunt într-o anumită substanță.
Un exemplu
De exemplu, dacă o probă este de 1 L și are 0,02 g de hidrogen în ea, îi puteți calcula pH-ul. Mai întâi trebuie să-i determinați molaritatea. Deoarece un mol de hidrogen are aproximativ 1 g, 0,02 grame pe litru este același cu 0,02 moli pe litru, dând o molaritate de 0,02. În notația științifică, aceasta ar fi 2 x 10 ^ -2. Deci, jurnalul negativ al acestui număr ar fi exponentul cu un semn negativ în fața acestuia (--2 = 2). Astfel, pH-ul acestei probe ar fi 2.
Găsirea pH-ului prin pOH
De asemenea, puteți utiliza o modalitate indirectă de a măsura pH-ul. Dacă cunoașteți pOH, puteți calcula pH-ul. POH este jurnalul negativ al ionului hidroxid sau grupare OH-. Datorită modului în care interacționează hidrogenul și hidroxidul, pOH este în esență inversul pH-ului. Deci, dacă cunoașteți concentrația de hidroxid, puteți calcula pH-ul cu ecuația 14 - pOH = pH. De exemplu, dacă o substanță are un pOH de 12, ar avea un pH de 2. Puteți aplica același principal invers pentru a găsi pOH din pH, utilizând formula 14 - pH = pOH.
