Evo kako izračunati pH vrijednosti

pH je mjera koliko je kisela ili bazična kemijska otopina. pH skala iznosi od 0 do 14 - vrijednost sedam smatra se neutralnom, manjom od sedam kiselih i većom od sedam osnovnih.

pH je negativna baza 10 logaritma ("log" na kalkulatoru) koncentracije vodikove ione u otopini. Da biste ga izračunali, uzmite zapis određene koncentracije vodikovih iona i preokrenite znak. Pogledajte više informacija o pH formuli u nastavku.

Evo detaljnijeg pregleda kako izračunati pH i što pH znači s obzirom na koncentraciju vodikovih iona, kiselina i baza.

Postoji nekoliko načina definiranja kiselina i baza, ali pH se odnosi samo na vodik ion koncentracije i primjenjuje se na vodeni (vodeno) rješenje. Kad se voda disocira, daje vodikov ion i hidroksid. Pogledajte ovu kemijsku jednadžbu u nastavku.

H₂O ↔ H⁺ + OH^-

Prilikom izračunavanja pH zapamtite da se [] odnosi na molaritet, M. Molarnost je izražena u jedinicama mola rastvora po litri otopine. Ako vam je dano koncentracija u bilo kojoj drugoj jedinici

Odnos pH i molarnosti može se izraziti kao:

K_w = [H⁺][OH^-] = 1x10^-14 na 25 ° C
za čistu vodu [H⁺] = [OH^-] = 1x10^-7

• K_w je konstanta disocijacije vode
• Kisela otopina: [H⁺]> 1x10^-7
• Osnovno rješenje: [H⁺] <1x10^-7

Jednadžba ravnoteže daje sljedeću formulu za pH:

pH = -log₁₀[H⁺]
[H⁺] = 10^Ph

Drugim riječima, pH je negativni log molarne koncentracije vodikovog iona ili je molarna koncentracija vodikovog iona jednaka 10 moći negativne pH vrijednosti. To je lako napraviti izračunavanje na bilo kojem znanstveni kalkulator jer češće od njih imaju gumb "zapisnika". Ovo nije isto što i gumb "ln", koji se odnosi na prirodni logaritam.

Možete lako koristiti pH vrijednost za izračunati pOH ako se sjećate:

pH + pOH = 14

Ovo je posebno korisno ako od vas traži da pronađete pH baze jer se obično rješavate pOH a ne pH.

Pokušajte s ovim problemima s uzorkom da provjerite svoje znanje o pH vrijednosti.

Izračunajte pH za određeni [H⁺]. Izračunajte pH [H⁺] = 1,4 x 10^-5 M

Odgovor:

pH = -log₁₀[H⁺]
pH = -log₁₀(1,4 x 10^-5)
pH = 4,85

Izračunajte [H⁺] od poznatog pH. Pronađite [H⁺] ako je pH = 8,5

Odgovor:

[H⁺] = 10^Ph
[H⁺] = 10^-8.5
[H⁺] = 3,2 x 10^-9 M

Pronađite pH ako je H⁺ koncentracija je 0,0001 mola po litri.

Ovdje pomaže prepisati koncentraciju kao 1,0 x 10^-4 M jer to čini formulu: pH = - (- 4) = 4. Ili biste mogli koristiti zapisnik da biste uzeli zapisnik. To vam daje:

Odgovor:

pH = - log (0,0001) = 4

Obično vam nije zadana koncentracija vodikovih iona, ali morate je pronaći iz kemijske reakcije ili koncentracije kiseline. Jednostavnost toga ovisit će o tome imate li jaka kiselina ili a slaba kiselina. Većina problema sa zahtjevom za pH su jake kiseline jer se u vodi potpuno disociraju na njihove ione. S druge strane, slabe kiseline dijelom disociraju, pa u ravnoteži otopina sadrži i slabu kiselinu i ione na koje disocira.

Nađi pH 0,03 M otopine klorovodične kiseline, HCl.

Zapamtite, klorovodična kiselina je jaka kiselina koja se prema molarnom omjeru 1: 1 disocira na vodikove katione i kloridne anione. Dakle, koncentracija vodikovih iona točno je jednaka koncentraciji otopine kiseline.

Odgovor:

[H⁺ ] = 0,03 M

pH = - log (0,03)
pH = 1,5

Prilikom izračunavanja pH uvijek provjerite ima li smisla vaše odgovore. Kiselina treba imati pH puno niži od sedam (obično jedan do tri), a baza treba imati visoku pH vrijednost (obično oko 11 do 13). Iako je to teoretski moguće izračunajte negativni pH, pH vrijednosti bi u praksi trebale biti između 0 i 14. To znači da pH iznad 14 ukazuje na grešku ili u postavljanju izračuna ili u samom proračunu.