Тешко је живети у савременом свету, а да се не чују референце на киселине, које се често приказују у фармацеутским и друге рекламе као течни агресори склони брисању и оштећивању свих врста ствари, од коже до одеће намештај. Несумњиво сте видели огласе за производе који се називају антациди, а који су дизајнирани да се баве ефектима киселине која се производи у желуцу.
Киселине имају различит степен јачине или киселости. Чудна, али у основи једноставна скала позната као пХ скала је мера колико је кисели водени раствор или, у различитим оквирима истог хемијског сценарија, колико је базичан или алкалан.
Да бисте одредили пХ воденог раствора (односно супстанце растворене у води), морате знати само концентрацију јона водоника (Х+) у том решењу или његовом моларност. Али осим пХ, шта су уопште моли, моларност и киселине?
Чињенице о киселинама и базама
Киселине су молекули који могу донирати протоне. Једноставан пример је хлороводонична киселина, ХЦл. Овај молекул се лако одриче своје Х + компоненте у воденом раствору и представља
јака киселина. Друге киселине, попут угљене киселине (Х2ЦО3), невољније се одричу својих протона и позвани су слабе киселине. Када киселина (ХА) донира протон (Х +), за њу се каже да је јонизована, при чему су производи Х + и све што остане (генерички А−; у случају угљене киселине, ХЦО3−).Јаке киселине имају ниске пХ вредности. Вода је неутрална, са пХ 7; јак базе, или акцептори протона (као што је натријум хидроксид, НаОХ) имају високе пХ вредности, неке близу 14,0.
Кртице и моларност
У сврху киселинско-базне хемије, прикладније је мерити концентрацију растворених супстанци у кртице, или појединачне честице (нпр. атоми, молекули), по јединици запремине, а не маси по јединици запремине. То је зато што атоми међусобно реагују у познатим размерама на начин који није повезан са атомском масом.
Један мол (1 мол) било чега је 6,02 × 1023 честице; 1 мол у запремини од 1 Л има моларитет 1,0. Тако 6 мол НаЦл у 8 Л воденог раствора има моларитет од 6 мол / 8 Л = 0,75; 6 мол много масивнијег молекула аденозин трифосфата раствореног у 8 Л има већу масу, али има исту моларност, 0,75 М.
Шта је пХ формула?
Једначина пХ најчешће је записана у облику
пХ = -лог_ {10} [Х ^ {+}]
Овде је количина у заградама моларност јона Х + у раствору. Дакле, ако знате моларност, можете добити пХ вредност и обрнуто.
Примери прорачуна пХ
Да бисте прешли са моларности на пХ, помоћу калкулатора или сличног алата однесите логаритам до основе 10 (подразумеване базе) моларности, преокрените знак да бисте добили позитивну вредност и готови сте!
Пример: Ако је моларност воденог раствора 6,3 × 10-5 М, колики је пХ?
пХ = −лог [6,3 × 10-5] = 4.2.
Такође можете израчунати концентрацију из пХ и пКа, а последње је изведено из константа дисоцијације киселинеК.а. Што је већи К.а за одређену киселину јача је киселина. ПКа за било коју киселину је пХ при којем је половина киселине јонизована (то јест, када је половина „киселих“ протона истоварена у раствор).
Једначина интереса позната је као Хендерсон-Хасселбацх једначина и написано је:
пХ = пКа + лог_ {10} \ дфрац {[А ^ {-}]} {[ХА]}
То значи да с обзиром на пК киселинеа и релативну концентрацију ањона и „нетакнуте“ киселине, можете одредити пХ. К.а вредности се могу лако потражити на мрежи, а пКа можете пронаћи користећи исти поступак као и за пХ ако такође није наведен.
Онлајн калкулатор пХ и пОХ
Погледајте Ресурсе за веб алат који вам омогућава да одредите пХ различитих киселих и базних раствора. Ово можете користити да бисте стекли осећај односа између различитих јачина киселине, концентрације и пХ.