Stupnica pH je metóda, ktorá predstavuje, ako kyslá alebo zásaditá je látka. Stupnica sa na prvý pohľad zdá byť neintuitívna, napriek tomu sa široko používa v biológii, chémii, geológii a iných fyzikálnych vedách. Komunikácia v týchto oblastiach si vyžaduje pochopenie pojmu pH. Po pochopení je stupnica pH užitočným indexom na komunikáciu s kritickými fyzikálnymi vlastnosťami látok.
Definícia
pH, ktoré sa vždy píše malým písmenom „p“, je stupnica množstva iónového vodíka v látke. Stupnica sa pohybuje od 0 do 14. Úplne čistá voda má pH 7, ktoré je neutrálne. Čím je číslo na stupnici nižšie, tým je látka kyslejšia. Čím je číslo na stupnici vyššie, tým je látka zásadnejšia alebo zásaditejšia. Látky, ktoré sú mimoriadne kyslé alebo zásadité, majú tendenciu byť žieravé alebo spôsobiť popáleniny. Stupnica je logaritmická, to znamená, že sa zakladá na desiatkach. Látka s pH 4 je teda 10-krát kyslejšia ako látka s pH 5.
Výpočet pH
Matematicky pH znamená záporný logaritmus koncentrácie vodíkových iónov v látke. Toto vezme koncentráciu vodíkových iónov v látke a prevedie ju na hodnotu na stupnici pH, kde ju možno lepšie pochopiť. Koncentrácia vodíka sa zistí vo forme molarity alebo v moloch na liter. Potom sa vezme negatívny logaritmus koncentrácie. Takže pH v chémii je zjednodušený spôsob predstavovania toho, koľko iónov vodíka je v danej látke.
Príklad
Napríklad ak je vzorka 1 L a obsahuje 0,02 g vodíka, môžete vypočítať jej pH. Najprv musíte určiť jeho molaritu. Pretože mol vodíka je zhruba 1 g, 0,02 gramu na liter je rovnaké ako 0,02 mola na liter, čo dáva molaritu 0,02. Podľa vedeckého zápisu by to bolo 2 x 10 ^ -2. Záporný log tohto čísla by teda bol exponent so záporným znamienkom pred ním (--2 = 2). PH tejto vzorky by teda bolo 2.
Nájdenie pH pomocou pOH
Na meranie pH môžete použiť aj nepriamy spôsob. Ak poznáte pOH, môžete vypočítať pH. POH je záporný logaritmus hydroxidu alebo skupiny OH. Kvôli spôsobu interakcie vodíka a hydroxidu je pOH v podstate opačnou hodnotou pH. Pokiaľ teda viete koncentráciu hydroxidu, môžete vypočítať pH pomocou rovnice 14 - pOH = pH. Napríklad ak má látka pOH 12, mala by pH 2. Rovnakú istinu môžete použiť opačne, aby ste našli pOH z pH pomocou vzorca 14 - pH = pOH.