pH ölçeği, bir maddenin ne kadar asidik veya bazik olduğunu gösteren bir yöntemdir. Ölçek ilk bakışta mantıksız görünse de biyoloji, kimya, jeoloji ve diğer fizik bilimlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu alanlarda iletişim, pH kavramının anlaşılmasını gerektirir. pH ölçeği, bir kez anlaşıldığında, maddelerin kritik bir fiziksel özelliğini iletmek için yararlı bir indekstir.
Tanım
Her zaman küçük harf "p" ile yazılan pH, bir maddede ne kadar iyonik hidrojen olduğunun bir ölçeğidir. Ölçek 0'dan 14'e kadar çalışır. Tamamen saf suyun pH'ı nötr olan 7'dir. Ölçekteki sayı ne kadar düşükse, madde o kadar asidiktir. Ölçekteki sayı ne kadar yüksekse, madde o kadar bazik veya alkalidir. Aşırı asidik veya bazik olan maddeler aşındırıcı veya yanıklara neden olma eğilimindedir. Ölçek logaritmiktir, yani onlarcaya dayanmaktadır. Böylece pH'ı 4 olan bir madde, pH'ı 5 olan bir maddeden 10 kat daha asidiktir.
pH hesaplama
Matematiksel olarak pH, bir maddedeki hidrojen iyonlarının konsantrasyonunun negatif logu anlamına gelir. Bu, bir maddedeki hidrojen iyonlarının konsantrasyonunu alır ve daha iyi anlaşılabileceği pH ölçeğinde bir değere dönüştürür. Hidrojen konsantrasyonu molarite veya litre başına mol şeklinde bulunur. Daha sonra konsantrasyonun negatif logu alınır. Dolayısıyla kimyada pH, belirli bir maddede kaç tane hidrojen iyonu olduğunu göstermenin akıcı bir yoludur.
Bir örnek
Örneğin, bir numune 1 L ise ve içinde 0,02 g hidrojen varsa, pH'ını hesaplayabilirsiniz. Önce molaritesini belirlemelisiniz. Bir mol hidrojen kabaca 1 g olduğundan, litre başına 0.02 gram, litre başına 0.02 mol ile aynıdır ve molaritesi 0.02'dir. Bilimsel gösterimde, bu 2 x 10^-2 olur. Yani, bu sayının eksi günlüğü, önünde eksi işareti olan üs olacaktır (--2 = 2). Böylece, bu örneğin pH'ı 2 olacaktır.
pOH ile pH bulma
pH'ı ölçmek için dolaylı bir yol da kullanabilirsiniz. pOH'yi biliyorsanız, pH'ı hesaplayabilirsiniz. pOH, hidroksit veya OH- grubu iyonunun negatif günlüğüdür. Hidrojen ve hidroksitin etkileşme şekli nedeniyle, pOH esasen pH'ın tersidir. Yani, hidroksit konsantrasyonunu biliyorsanız, pH'ı 14 - pOH = pH denklemi ile hesaplayabilirsiniz. Örneğin, bir maddenin pOH'si 12 ise, pH'ı 2 olacaktır. 14 - pH = pOH formülünü kullanarak pH'dan pOH'yi bulmak için aynı prensibi tersine uygulayabilirsiniz.