Tu je postup, ako vypočítať hodnoty pH

pH je miera kyslosti alebo zásaditosti chemického roztoku. pH stupnica sa pohybuje od 0 do 14 - hodnota sedem sa považuje za neutrálnu, menej ako sedem kyslých a vyššiu ako sedem zásaditých.

pH je negatívny logaritmus bázy 10 („log“ na kalkulačke) koncentrácie iónov vodíka v roztoku. Ak ju chcete vypočítať, urobte si záznam danej koncentrácie vodíkových iónov a znamienko obráťte. Viac informácií o vzorci pH nájdete nižšie.

Tu je podrobnejší prehľad o výpočte hodnoty pH a čo pH znamená vzhľadom na koncentráciu vodíkových iónov, kyselín a zásad.

Existuje niekoľko spôsobov, ako definovať kyseliny a zásady, ale pH sa špecificky týka iba vodíka ion koncentrácia a aplikuje sa na vodné (na vodnej báze) roztoky. Keď sa voda disociuje, získa sa ión vodíka a hydroxid. Pozri túto chemickú rovnicu nižšie.

H₂O ↔ H⁺ + OH^-

Pri výpočte pH nezabudnite, že [] sa vzťahuje na molarita, M. Molarita sa vyjadruje v jednotkách mólov rozpustenej látky na liter roztoku. Ak máte koncentrácia v akejkoľvek inej jednotke

Vzťah medzi pH a molaritou možno vyjadriť ako:

K_w = [H⁺] [OH^-] = 1x10^-14 pri 25 ° C
pre čistú vodu [H⁺] = [OH^-] = 1x10^-7

• K_w je disociačná konštanta vody
• Kyslé riešenie: [H⁺]> 1x10^-7
• Základné riešenie: [H⁺] <1x10^-7

Rovnovážna rovnica dáva nasledujúci vzorec pre pH:

pH = -log₁₀[H⁺]
[H⁺] = 10^Ph

Inými slovami, pH je negatívny log molárnej koncentrácie vodíkových iónov alebo molárna koncentrácia vodíkových iónov sa rovná 10 k zápornej hodnote pH. Je ľahké urobiť tento výpočet kdekoľvek vedecká kalkulačka pretože častejšie ako ne majú tlačidlo „log“. Toto nie je to isté ako tlačidlo „ln“, ktoré odkazuje na prirodzený logaritmus.

Môžete ľahko použiť hodnotu pH výpočet pOH ak si spomeniete:

pH + pOH = 14

Toto je užitočné najmä vtedy, ak sa od vás vyžaduje nájdenie pH bázy, pretože zvyčajne budete riešiť túto hodnotu pOH namiesto pH.

Vyskúšajte tieto problémy so vzorkami a otestujte svoje znalosti o pH.

Vypočítajte pH pre špecifický [H⁺]. Vypočítajte hodnotu pH [H⁺] = 1,4 x 10^-5 M

odpoveď:

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

Vypočítajte [H⁺] zo známeho pH. Nájsť [H⁺] ak pH = 8,5

odpoveď:

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

Nájdite pH, ak je H⁺ koncentrácia je 0,0001 mol na liter.

Tu pomáha prepísať koncentráciu ako 1,0 x 10^-4 M, pretože takto sa získa vzorec: pH = - (- 4) = 4. Alebo by ste si mohli vziať denník len pomocou kalkulačky. Takto získate:

odpoveď:

pH = - log (0,0001) = 4

Koncentrácii vodíkových iónov zvyčajne nemáte daný problém, ale musíte ho nájsť z chemickej reakcie alebo koncentrácie kyseliny. Jednoduchosť toho bude závisieť od toho, či máte silná kyselina alebo a slabá kyselina. Väčšina problémov s pH vyžaduje silné kyseliny, pretože sa vo vode úplne disociujú na svoje ióny. Slabé kyseliny, na druhej strane, iba čiastočne disociujú, takže v rovnováhe roztok obsahuje slabú kyselinu aj ióny, na ktoré sa disociuje.

Nájdite pH 0,03 M roztoku kyseliny chlorovodíkovej, HCl.

Pamätajte, že kyselina chlorovodíková je silná kyselina, ktorá sa podľa molárneho pomeru 1: 1 disociuje na vodíkové katióny a chloridové anióny. Koncentrácia iónov vodíka je teda presne rovnaká ako koncentrácia kyslého roztoku.

odpoveď:

[H⁺ ] = 0,03 M

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

Pri výpočtoch pH vždy zabezpečte, aby vaše odpovede dávali zmysel. Kyselina by mala mať pH oveľa menšie ako sedem (obvykle jedna až tri) a zásada by mala mať vysokú hodnotu pH (obvykle okolo 11 až 13). Aj keď je to teoreticky možné vypočítajte záporné pH, v praxi by hodnoty pH mali byť medzi 0 a 14. To znamená, že pH vyššie ako 14 naznačuje chybu pri nastavovaní výpočtu alebo samotnom výpočte.