Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Merkitys laimennus
- Merkitys pH
- Hapon laimennus
- Alkalin laimennus
- Laimennuksen pH-vaikutuksen laskeminen
Laimennus on yleinen laboratoriotekniikka, johon useimmat luonnontieteiden opiskelijat kohtaavat, kun he haluavat saavuttaa tietyn ratkaisun pitoisuuden. Mutta se on myös se, mitä lisäät, kun lisäät vettä ruokaan ja juomiin kotona, jotta ne muuttuvat mieleiseesi. Laimennus vaikuttaa liuoksen moniin ominaisuuksiin, mukaan lukien sen pH-taso.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Laimennus tekee happamasta liuoksesta alkalisemman ja alkalisen liuoksen happamaksi. Laimennuksen pH-vaikutuksen selvittämiseksi määritetään vetyionien konsentraatio ja muutetaan se pH: ksi yksinkertaisella työskentelykaavalla.
Merkitys laimennus
Vesiliuoksen laimentamiseksi lisää siihen yksinkertaisesti vettä. Tämä lisää laimennettavan liuottimen tai nestemäisen materiaalin osuutta liuottimessa liuenneen liuenneen aineen tai komponentin osuuteen verrattuna. Esimerkiksi, jos laimennat suolavettä, liuos sisältää saman määrän suolaa, mutta veden määrä kasvaa.
Merkitys pH
PH-asteikolla mitataan, kuinka hapan tai emäksinen aine on. Se vaihtelee välillä 0 - 14, pH: n ollessa neutraali, pH-arvon ollessa alle 7 ja hapan ja pH: n ollessa korkeampi kuin 7. Asteikko on logaritminen, mikä tarkoittaa, että jokainen koko pH-arvo alle 7 on kymmenen kertaa happamampi kuin seuraava suurempi arvo. Esimerkiksi, pH 3 on kymmenen kertaa happamampi kuin pH 4 ja 100 kertaa happamempi kuin pH 5.
Sama pätee pH-arvoihin yli 7. Jokainen arvo on kymmenen kertaa alkalisempi kuin seuraava alempi kokonaisarvo. Esimerkiksi, pH 9 on kymmenen kertaa alkalisempi kuin pH 8 ja 100 kertaa alkalisempi kuin pH 7. Puhtaassa tai tislatussa vedessä on pH 7, mutta kun lisäät kemikaaleja veteen, liuos voi tulla joko happamaksi tai emäksiseksi. Liuoksen pH-arvo on mitta sen vetyionipitoisuudesta. Liuoksilla, joissa on suuri pitoisuus vetyioneja, on matala pH, ja liuoksilla, joilla on alhaiset H + -ionipitoisuudet, on korkea pH.
Hapon laimennus
Happamia aineita ovat musta kahvi, akkuhappo ja sitruunamehu. Hapon laimennus vähentää H + (aq) -ionien konsentraatiota, mikä nostaa liuoksen pH-arvoa kohti 7, jolloin se on vähemmän happama. Happaman liuoksen pH-arvo ei voi kuitenkaan olla suurempi kuin 7, koska laimentamaan veteen lisäämäsi vesi ei ole alkalista.
Alkalin laimennus
Emäksisiä aineita ovat ammoniakki, leivinjauhe ja valkaisuaine. Emäksen laimennus vähentää OH- (aq) -ionien konsentraatiota, mikä laskee liuoksen pH-arvoa kohti 7, jolloin se on vähemmän emäksinen. Emäksisen liuoksen pH-arvo ei kuitenkaan voi olla alempi kuin 7, koska laimentamaan vettä lisäämäsi vesi ei ole hapanta.
Laimennuksen pH-vaikutuksen laskeminen
Liuoksen pH-arvo on mitta sen vetyionipitoisuudesta. Liuoksilla, joissa on suuri pitoisuus vetyioneja, on matala pH, ja liuoksilla, joilla on alhaiset H + -ionipitoisuudet, on korkea pH. Yksinkertainen toimiva pH-määritelmä on pH = - log, missä on vetyionien molaarisuus. Numeron logaritmi on yksinkertaisesti eksponentti, kun kirjoitat numeron kymmenenä. Vetyionimolaarisuudelle ratkaistu pH: n määritelmä on sitten = 10-pH. Esimerkiksi vetyionien molaarisuus pH 6 -liuoksessa on 10-6 M. Tämän laskelman avulla voidaan arvioida vetyionipitoisuus ennen laimennusta.
Laimentamisen jälkeen mittaa liuokset uusi tilavuus. Esimerkiksi, jos laimennat liuosta neljään kertaan sen alkuperäisestä tilavuudesta, pitoisuus pienenee neljännekseen. Jos alkuperäinen tilavuus on V1 ja kokonaistilavuus laimentamisen jälkeen on V4, lopullinen konsentraatio on V1 / V4 kertaa alkuperäinen konsentraatio. Voit sitten muuntaa vetyionipitoisuuden takaisin pH: ksi käyttämällä pH = - log.