Sisältö
Liuoksen pH-arvoa käytetään mittaamaan kuinka hapan tai emäksinen kyseinen liuos on, määritettynä määritetyn pH-asteikon (joka on nollasta 14: een) perusteella. Laskettuina käyttämällä liuoksessa olevaa hydronium- tai vetyionien konsentraatiota, on suhteellisen helppo määrittää liuoksen pH-arvo, joka sisältää vain yhden emäksen tai hapon. PH-arvon määrittäminen sekoitettu Toisaalta ratkaisu - koostuuko se kahdesta emäksestä vai kahdesta haposta - on hiukan enemmän tekemisissä. Onneksi prosessi ei ole niin monimutkainen kuin se ensin näyttää.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Koska happojen ja emästen sekoittaminen johtaa neutralointireaktioon, joka muodostaa suolan ja veden, yksinkertaisimmissa kaksikemikaalisissa liuosongelmissa on kyse joko kahdesta emäksestä tai kahdesta haposta. Näiden liuosten pH-arvon laskemiseksi on ensin selvitettävä komponenttikemikaalien pitoisuus ja tilavuus. Mitattu sekoitetun liuoksen tilavuus lasketaan hydroniumin konsentraatio liuoksessa jakamalla kaikki yhteensä vetyionien konsentraatio liuoksessa sekoitetun liuoksen kokonaistilavuuden perusteella. Tuloksena on -log ratkaisun pH-arvosta. Muista käyttää sopivia suojavarusteita ja olla varovainen, kun käsittelet ja erityisesti kun sekoitetaan voimakkaasti happamia tai emäksisiä kemikaaleja.
Ymmärtäminen pH: sta
Liuoksen pH-arvo mittaa vetyionien pitoisuutta annetussa liuoksessa. Nesteet eivät ole ainoita ratkaisuja, joilla on pH-arvot: veden pH: lle testataan yleisesti, mutta maaperän pH-arvo on yhtä tärkeä seurata - koska samalla tavalla kuin veden pH voi rikastuttaa tai estää kaloja, jotka elävät sillä maaperän pH: lla voidaan määrittää kuinka hyvin tietyt kasvit voivat selviytyä tietyllä alueella. pH on pitoisuuden logaritmi, mitattuna moolina: Jos löydät tietyn aineen pitoisuuden, pH: n laskeminen on yhtä helppoa kuin laskurin "-log" -painikkeen painaminen.
Komponenttien laskelmat
PH: n laskentaprosessi toimii samalla tavalla riippumatta siitä, onko liuoksessa kaksi happoa tai kahta emästä - happojen ja emästen sekoittaminen johtaa neutralointireaktioon ja suolan (ja toisinaan veden) muodostumiseen, mikä vaikeuttaa pH-arvojen laskemista. Ennen kuin voit laskea kahden kemiallisen liuoksen pH: n, tarvitset kuitenkin ensin tietoja liuoksen komponenteista. Löydä komponenttikemikaalien tilavuus sekä molekyylien konsentraatio kussakin komponenttiliuoksessa - näiden tietojen perusteella sekoitetun liuoksen pH voidaan laskea helposti.
Sekalaiset ratkaisut
Kun kaksi happoa tai kaksi emästä sekoitetaan, liuoksen pH johdetaan keskimääräisistä hydroniumpitoisuuksista, jotka liuos antaa sen komponentti kemikaalit. Toisin sanoen, voit laskea hydroniumpitoisuuden liuoksessa jakamalla vetyionien kokonaispitoisuus liuoksessa sekoitetun liuoksen kokonaistilavuudella. Tuloksena on -log ratkaisun pH-arvosta. Esimerkiksi, jos kahden hapon liuoksen komponentit tuottavat vastaavasti 0,025 ja 0,015 mol vetyioneja (H +) ja sekoitetun liuoksen tilavuus on 200 ml, konsentraatio on 0,040 mol jaettuna 200 ml: lla - tai 0,0002 mol H +. Tämän pitoisuuden log ja pH olisivat sitten 3,699.