Apa are multe proprietăți utile și interesante, iar unele dintre acestea sunt evidente dintr-o privire. Este clar că lumea este alcătuită din multă apă, dar aproape nici o apă pe care o vezi vreodată nu este „doar” apă. Unele ape, cum ar fi apa de la robinet, arată limpede ca cristalul și conțin doar o cantitate mică dacă sunt impurități, în timp ce majoritatea apelor din iazuri și oceane au materie vizibilă dizolvată sau suspendată în ea.
O altă proprietate interesantă a apei este aceea că, în ceea ce privește pH-ul, un termen popular atât în anunțurile de șampon, cât și pe cele din urmă teste chimice, se află chiar în mijlocul scalei: nu este nici un acid, nici o bază și perfect neutru. Continuați să citiți pentru a descoperi ce înseamnă acest lucru în ceea ce privește matematica formulei pH și definițiile acizilor și bazelor din chimie.
Ce sunt acizii și bazele?
Termenul pH este asociat cu aciditate. Acizi sunt compuși capabili să doneze un proton, sau ion hidrogen (H +), în soluție apoasă, lăsând în urmă un anion (ion încărcat negativ) numit bază conjugată și generând un hidroniu (H
Bazele sunt compuși care pot accepta protoni sau, în mod echivalent, în soluții apoase, donează o grupare hidroxil (–OH). O bază puternică precum NaOH poate face acest lucru chiar și în prezența unei concentrații mari de ioni hidroxil (sau a unei concentrații scăzute de ioni H +). Bazele slabe, precum acizii slabi, tind să nu se ionizeze până când pH-ul este aproape de neutru.
Care este semnificația pH-ului?
În timp ce pH-ul se referă la o măsură de aciditate (sau alcalinitate, de asemenea, numită basicitate), de fapt înseamnă pouvoir hydrogenem, sau „puterea hidrogenului” în franceză. În domeniile chimiei, micul "p" este un operator care înseamnă "ia logaritmul negativ al".
Matematica deoparte, este o scară care comprimă gama foarte largă de concentrații de hidron și hidroxid observate în apă într-o scară care variază de la 0 la 14 în scopuri practice.
O soluție cu un pH de 1,0 este puternic acidă și are un [H+] concentrație de 10 ori mai mare decât o soluție cu un pH de 2,0, de 100 de ori mai mare decât o soluție cu un pH de 3,0 și 1.000 de ori mai mare decât o soluție cu un pH de 4,0. Acest lucru se datorează calităților logaritmilor, așa cum veți vedea în câteva exemple.
Care este ecuația de bază a pH-ului?
Formula pH-ului își asumă cel mai adesea forma pH = –log [H+], unde [H +] este concentrația în moli pe litru (mol / L sau M). Există o formulă echivalentă pentru concentrația de ioni hidroxid:
pOH = - [OH–]
Exemplu: Care este pH-ul unei soluții cu un [H+] de 2,8 × 10–3 M?
pH = –log [2,8 × 10–3] = 2.55
Este apa în sine un acid sau o bază?
Apa are un pH de 7,0; pentru fiecare ion H + care „se eliberează”, un OH– ionul există pentru a-l echilibra. Apa este astfel amfoteric, sau capabil să acționeze atât ca acid, cât și ca bază (deși nu este deosebit de „bun” la nici unul).
autoionizarea apei este reprezentat de expresia Kw= [H3O +] [OH−] = 1.0 × 10−14, unde Kw este constanta apei. Pentru că pKw= –Log [Kw] și Kw este constanta 1.0 × 10−14, pKw = 14, care determină scara pH-ului ciudat numerotată.
Mai general, Kw este reprezentată de constanta de disociere pentru acizi KA, care variază de la specie la specie.
Calculați pH: calculator sau instrument online
Nu trebuie să faceți probleme cu pH-ul sau pKA probleme care implică apă în cap; puteți utiliza funcția jurnal a unui calculator standard sau puteți vizita o pagină precum cea din Resurse care permite pentru a introduce valori diferite ale pH-ului pentru o varietate de acizi diferiți în concentrații diferite în soluţie.