Seyreltmenin pH Etkisi Nasıl Hesaplanır

Seyreltme, çoğu bilim öğrencisinin belirli bir çözelti konsantrasyonu elde etmek istediklerinde karşılaştığı yaygın bir laboratuvar tekniğidir. Ama aynı zamanda evde yiyecek ve içeceklerinize su eklediğinizde onları daha çok beğeninize getirmek için yaptığınız şeydir. Seyreltme, pH seviyesi de dahil olmak üzere bir çözeltinin birçok özelliğini etkiler.

TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)

Seyreltme, asidik bir çözeltiyi daha alkali, alkali bir çözeltiyi daha asidik hale getirir. Seyreltmenin pH etkisini hesaplamak için hidrojen iyonlarının konsantrasyonunu belirler ve basit bir çalışma formülü kullanarak bunu pH'a dönüştürürsünüz.

Sulu bir çözeltiyi seyreltmek için, ona su eklemeniz yeterlidir. Bu, çözücüde çözünen veya çözünen bileşene kıyasla seyreltme için çözücünün veya sıvı malzemenin oranını arttırır. Örneğin, tuzlu suyu seyreltirseniz, çözelti aynı miktarda tuz içerecek, ancak su miktarı artacaktır.

pH ölçeği, bir maddenin ne kadar asidik veya alkali olduğunu ölçer. 0 ila 14 arasında çalışır, pH 7 nötr, pH 7'den düşük asidik ve 7'den yüksek pH alkalidir. Ölçek logaritmiktir, yani 7'nin altındaki her tam pH değeri, bir sonraki yüksek değerden on kat daha asidiktir. Örneğin, pH 3, pH 4'ten on kat daha asidiktir ve pH 5'ten 100 kat daha asidiktir.

Aynısı 7'nin üzerindeki pH değerleri için de geçerlidir. Her değer, bir sonraki düşük tam değerden on kat daha alkalidir. Örneğin, pH 9, pH 8'den on kat daha alkali ve pH 7'den 100 kat daha alkalidir. Saf veya damıtılmış suyun pH'ı 7'dir, ancak suya kimyasallar eklediğinizde çözelti asidik veya alkali hale gelebilir. Bir çözeltinin pH seviyesi, hidrojen iyonu konsantrasyonunun bir ölçüsüdür. Yüksek konsantrasyonda hidrojen iyonu içeren çözeltilerin pH'ı düşüktür ve düşük konsantrasyonda H+ iyonu içeren çözeltilerin pH'ı yüksektir.

Asidik maddeler arasında siyah kahve, pil asidi ve limon suyu bulunur. Bir asidin seyreltilmesi H+(aq) iyonlarının konsantrasyonunu azaltır, bu da çözeltinin pH seviyesini 7'ye yükselterek daha az asidik hale getirir. Ancak asidik bir çözeltinin pH seviyesi 7'den büyük olamaz çünkü seyreltmek için eklediğiniz su alkali değildir.

Alkali maddeler arasında amonyak, kabartma tozu ve ağartıcı bulunur. Bir alkaliyi seyreltmek, OH-(aq) iyonlarının konsantrasyonunu azaltır, bu da çözeltinin pH seviyesini 7'ye düşürür, bu da onu daha az alkali yapar. Ancak alkali bir çözeltinin pH seviyesi 7'nin altına düşemez çünkü seyreltmek için eklediğiniz su asidik değildir.

Bir çözeltinin pH seviyesi, hidrojen iyonu konsantrasyonunun bir ölçüsüdür. Yüksek konsantrasyonda hidrojen iyonu içeren çözeltilerin pH'ı düşüktür ve düşük konsantrasyonda H+ iyonu içeren çözeltilerin pH'ı yüksektir. pH'ın basit bir çalışma tanımı pH = - log[H+] şeklindedir, burada [H+] hidrojen iyonu molaritesidir. Bir sayının logaritması, o sayıyı on'un kuvveti olarak yazdığınızda basitçe üs olur. Hidrojen iyon molaritesi için çözülen pH tanımı bu durumda [H+] = 10-pH'dir. Örneğin, pH 6'lı bir çözeltideki hidrojen iyonlarının molaritesi 10'dur.^-6 M. Seyreltmeden önce hidrojen iyonu konsantrasyonunu tahmin etmek için bu hesaplamayı kullanın.

Seyreltmeden sonra çözeltinin yeni hacmini ölçün. Örneğin, çözeltiyi orijinal hacminin dört katına kadar seyreltirseniz, konsantrasyon dörtte bire düşecektir. Orijinal hacim V1 ise ve seyreltme sonrası toplam hacim V4 ise, nihai konsantrasyon orijinal konsantrasyonun V1/V4 katı olacaktır. Daha sonra pH = - log[H+] kullanarak hidrojen iyonu konsantrasyonunu tekrar pH'a dönüştürebilirsiniz.