Шкала рН - це спосіб представити, наскільки кислотна або основна речовина. На перший погляд, шкала здається неінтуїтивною, проте вона широко використовується в біології, хімії, геології та інших фізичних науках. Спілкування в цих сферах вимагає розуміння поняття рН. Після розуміння шкала рН є корисним індексом для передачі критичних фізичних властивостей речовин.
Визначення
рН, який завжди пишеться з малої літери "р", - це шкала того, скільки іонного водню знаходиться в речовині. Шкала працює від 0 до 14. Повністю чиста вода має рН 7, що є нейтральним. Чим менше число на шкалі, тим кислотніша речовина. Чим вища цифра на шкалі, тим більш основною або лужною є речовина. Речовини, які є надзвичайно кислими або основними, є агресивними або спричинюють опік. Шкала є логарифмічною, це означає, що вона базується на десятках. Таким чином, речовина з рН 4 у 10 разів кислотніша за речовину з рН 5.
Розрахунок pH
Математично рН означає негативний журнал концентрації іонів водню в речовині. Це приймає концентрацію іонів водню в речовині і перетворює її на значення за шкалою рН, де це можна краще зрозуміти. Концентрація водню визначається у вигляді молярності або молей на літр. Потім береться від’ємний журнал концентрації. Отже, рН в хімії - це впорядкований спосіб представити, скільки іонів водню знаходиться в даній речовині.
Приклад
Наприклад, якщо зразок дорівнює 1 л і містить 0,02 г водню, ви можете розрахувати його рН. Спочатку потрібно визначити його молярність. Оскільки моль водню становить приблизно 1 г, 0,02 грама на літр - це те саме, що 0,02 моля на літр, що дає молярність 0,02. У наукових позначеннях це буде 2 x 10 ^ -2. Отже, від’ємним журналом цього числа буде показник степеня з від’ємним знаком перед ним (--2 = 2). Таким чином, рН цього зразка буде 2.
Знаходження рН через pOH
Ви також можете використовувати непрямий спосіб вимірювання рН. Якщо ви знаєте pOH, ви можете розрахувати pH. POH - це негативний логарифм іона гідроксиду або OH-групи. Через взаємодію водню та гідроксиду pOH по суті є зворотним значенням рН. Отже, якщо ви знаєте концентрацію гідроксиду, ви можете розрахувати pH за рівнянням 14 - pOH = pH. Наприклад, якщо речовина має рН 12, вона має рН 2. Ви можете застосувати ту саму принципал у зворотному порядку, щоб знайти pOH від pH, використовуючи формулу 14 - pH = pOH.