Sisältö
Kemian opiskelijana yksi perustaidoista, jonka opit, on kuinka happojen ja emästen pH ja pOH lasketaan. Käsitteet ja laskenta eivät ole vaikeaa, jos tunnet logaritmit ja ratkaisujen keskittymisen.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
PH = - log (H3O+ ionipitoisuus). POH: n laskenta on - log (OH- ionipitoisuus).
Merkitys pH ja pOH
Hapoille ja emäksille liuoskonsentraatio sisältää lukuja, jotka voivat muuttua laajalla arvoalueella - yli miljoona yhdeksi. Toisin kuin useimmat yksiköt, jotka ovat lineaarisia, sekä pH että pOH perustuvat yhteiseen (emäs 10) -logaritmiin, antamalla sinun ilmaista arvot yhdellä tai kahdella numerolla, jotka muuten kattaisivat useita suuruusluokkia. Vaikka tämä vaatii tottumista, pH- ja pOH-yksiköiden kompaktius on kätevä ja säästää aikaa ja sekaannusta. PH-yksikkö ilmaisee happamuuden, kun pienemmät luvut tarkoittavat suurempia H3O-pitoisuuksia+ (hydronium) ioneja, ja ne vaihtelevat yli 14 (erittäin emäksinen) negatiivisiin lukuihin (erittäin hapan; näitä negatiivisia lukuja käytetään pääasiassa akateemisiin tarkoituksiin). Tällä asteikolla deionisoidun veden pH on 7. POH-asteikko on paljon kuin pH, mutta päinvastainen. Se käyttää samaa numerointijärjestelmää kuin pH, mutta mittaa OH- ioneja. Tällä asteikolla vedellä on sama arvo (7), mutta löydät emäksiä alapäästä ja happoja yläpäästä.
Lasketaan pH
PH: n laskemiseksi hapon moolipitoisuudesta otetaan H3O: n yhteinen loki+ ionipitoisuus ja kerro sitten sitten -1: pH = - log (H3O+). Mikä on esimerkiksi suolahapon (HCl) 0,1 M liuoksen pH, olettaen, että happo on täysin erillään ioneista liuoksessa? H3O: n pitoisuus+ ioneja on 0,1 moolia litrassa. pH = - log (.1) = - (- 1) = 1.
Lasketaan pOH
POH: n laskenta noudattaa samoja sääntöjä kuin pH: n suhteen, mutta käyttää OH-konsentraatiota- ionit: pOH = - log (OH-). Etsi esimerkiksi 0,02 M natriumhydroksidiliuoksen (KOH) pOH. OH-pitoisuus- ioneja on 0,02 moolia litrassa. pOH = - log (0,02) = - (- 1,7) = 1,7.
Lisätään pH ja pOH
Kun lasket sekä tietyn liuoksen pH: n että pOH: n, luvut lisäävät aina arvoon 14. Esimerkiksi veden pH ja pOH ovat 7 ja 7 + 7 = 14. Esimerkissä natriumhydroksidin 0,02 M liuos. Yllä olevan pH: n arvo on 12,3. Tämä tarkoittaa, että jos tiedät pH: n, voit vähentää sen 14: sta pOH: n löytämiseksi ja päinvastoin.