Kako izračunati ph in pOH

Lestvice za izračun pH in pOH so nasprotni strani istega kovanca. Medtem ko vam ena pove koncentracijo vodikovih (hidronijevih) ionov, druga pove koncentracijo hidroksidnih ionov.

Običajno se pH poroča na lestvici 0-14 (čeprav ni absolutna lestvica). Morda ste seznanjeni z dejstvom, da pri nizki vrednosti pH snov velja za kislo, pri visoki pH pa snov za osnovno. V tem članku je razloženo, zakaj je tako in kako izračunati pH in pOH.

TL; DR (predolgo; Nisem prebral)

Za izračun pH vzamemo negativni log koncentracije hidronijevih ionov. Če želite najti pOH, preprosto odštejte pH od 14.

Za izračun pOH vzemimo negativni log koncentracije hidroksidnih ionov. Če želite najti pH, preprosto odštejte pOH od 14.

Ko v vodo dodamo močno kislino, se količina hidronijevi ioni (H₃O⁺). To je zato, ker se vodikov ion, povezan s kislino, disociira od kisline in poveže z molekulo vode. Oglejte si naslednji primer HCl, ki je zelo močna kislina:

PH daje prikaz koncentracije H₃O⁺ v raztopini, medtem ko pOH daje prikaz koncentracije OH^-. Kako pa dejansko dobite te številke in kaj pomenijo?

"P" v pH in pOH pomeni "-log"H ali OH v pH in pOH označujeta koncentracijo bodisi hidronijevih ionov (H₃O⁺) ali hidroksidni ioni (OH^-). Torej, pH meri koncentracijo hidronijevih ionov, medtem ko pOH meri koncentracijo hidroksidnih ionov.

V vodi se popolnoma ločijo le močne kisline in baze. Če torej dobite koncentracijo kisline, poznate tudi koncentracijo hidronijevih ionov.

Recimo, da imate 0,001 M raztopino HCl. Ker kislina popolnoma disociira, to pomeni, da je tudi vaša koncentracija hidronijevih ionov 0,001 M. Če želite najti pH, vzemite negativni dnevnik:

Torej,

POH je negativni log koncentracije hidroksidnih ionov. Toda na podlagi zgornje enačbe o hidroksidnih ionih ne veste ničesar, kaj torej storite?

Pravzaprav iz razlogov, ki so povezani s konstanto disociacije vode pri 25 stopinjah C (ki so zunaj področja uporabe tega članka):

To pomeni, da če poznate pH ali pOH, poznate tudi drugega!

Torej, če je pH vaše kisle raztopine tri, lahko to vključite v zgornjo enačbo in poiščete pOH:

Tako

Za 0,001 M raztopino HCl je pH tri in pOH 11.

Lahko naredite tudi obratni izračun. Recimo, da imate močno bazo s pH 13. Kaj je pOH?

POH je torej:

Kako lahko na hitro ugotovite, ali je raztopina na osnovi teh številk kisla ali bazična?

No, lestvica pH je priročen način za pogovor o kislinah in bazah. Številka na lestvici pH vam pove nekaj o tej raztopini.

1. Pri pH <7 raztopina velja za kislo zaradi visoke koncentracije vodikovih ionov.
   
2. Pri pH> 7 raztopina velja za osnovno zaradi nizke koncentracije vodikovih ionov.
3. Pri pH = 7 se raztopina šteje za nevtralno, ker sta koncentracija vodika in hidroksidnih ionov enaka.