Voda ima veliko uporabnih in zanimivih lastnosti, nekatere pa so vidne že na prvi pogled. Jasno je, da svet sestavlja veliko vode, vendar skoraj nobena voda, ki jo kdaj koli vidite, ni "samo" voda. Nekatera voda, kot je voda iz pipe, je videti kristalno čista in vsebuje le majhno količino nečistoč, medtem ko je v večini ribniških in oceanskih voda vidna snov raztopljena ali suspendirana.
Druga zanimiva lastnost vode je, da je v smislu pH izraz, priljubljen v oglasih za šampone, pa tudi naprej kemijske teste, leži na sredini lestvice: ni niti kislina niti baza in popolnoma nevtralno. Nadaljujte z branjem in odkrijte, kaj to pomeni z vidika matematične formule pH in opredelitev kislin in baz v kemiji.
Kaj so kisline in baze?
Izraz pH je povezan z kislost. Kisline so spojine, ki lahko dajo proton ali vodikov ion (H +) v vodni raztopini, pri čemer za seboj pusti anion (negativno nabit ion), imenovan konjugirana baza, in tvori hidronij (H3O +) ion v vodi. Močne kisline kot je HCl, darovali svoje protone, tudi če je raztopina v protonih že relativno visoka. Šibke kisline dajo svoje v raztopinah, ki so bližje pH nevtralni vrednosti 7,0.
Baze so spojine, ki lahko sprejmejo protone ali enakovredno v vodnih raztopinah dajo hidroksilno skupino (–OH). Močna podlaga kot je NaOH, lahko to stori tudi v prisotnosti visoke koncentracije hidroksilnih ionov (ali nizke koncentracije H + ionov). Šibke baze, kot šibke kisline, se ponavadi ne ionizirajo, dokler pH ni blizu nevtralnega.
Kaj je pomen pH?
Medtem ko se pH nanaša na merilo kislosti (ali bazičnosti, imenovane tudi bazičnost), dejansko pomeni pouvoir hidrogenem, ali "moč vodika" v francoščini. Na področju kemije je majhen "p" operator, ki pomeni "vzemi negativni logaritem za."
Če upoštevamo matematiko, gre za lestvico, ki stisne zelo širok razpon koncentracije hidronija in hidroksida v vodi v lestvico, ki za praktične namene teče od 0 do 14.
Raztopina s pH 1,0 je močno kisla in ima [H+] koncentracija 10-krat višja od raztopine s pH 2,0, 100-krat višja od raztopine s pH 3,0 in 1000 krat višja od raztopine s pH 4,0. To je zaradi lastnosti logaritmov, kot boste videli v nekaj primeri.
Kaj je osnovna enačba pH?
Formula pH najpogosteje ima obliko pH = –log [H+], kjer je [H +] koncentracija v molih na liter (mol / L ali M). Za koncentracijo hidroksidnih ionov obstaja enakovredna formula:
pOH = - [OH–]
Primer: Kakšen je pH raztopine z [H+] 2,8 × 10–3 M?
pH = –log [2,8 × 10–3] = 2.55
Ali je voda sama kislina ali baza?
Voda ima pH 7,0; za vsak ion H +, ki se "sprosti", en OH– ion obstaja, da ga uravnoteži. Voda je tako amfoterno, ali sposoben delovati kot kislina in kot baza (pri čemer ne bi bil posebej dober).
The samoionizacija vode je predstavljen z izrazom Kw= [H3O +] [OH−] = 1.0 × 10−14, kjer Kw je konstanta vode. Ker pKw= –Log [Kw] in Kw je konstanta 1,0 × 10−14, pKw = 14, ki določa nenavadno oštevilčeno lestvico pH.
Na splošno je Kw predstavlja disociacijska konstanta kislin Ka, ki se razlikuje od vrste do vrste.
Izračunaj pH: Kalkulator ali spletno orodje
Ni vam treba delati težav s pH ali pKa težave z vodo v glavi; lahko uporabite standardno funkcijo dnevnika kalkulatorja ali obiščete stran, kakršna je dovoljena v virih vnesete različne vrednosti pH za različne kisline v različnih koncentracijah v rešitev.