Ето как се изчислява стойностите на pH

pH е мярка за това колко кисел или основен е химически разтвор. Най- рН скалата варира от 0 до 14 - стойност от седем се счита за неутрална, по-малка от седем кисела и по-голяма от седем основни.

рН е отрицателната основа 10 логаритъм ("log" на калкулатор) на концентрацията на водородни йони в разтвор. За да го изчислите, вземете дневника на дадена концентрация на водородни йони и обърнете знака. Вижте повече информация за pH формулата по-долу.

Ето по-задълбочен преглед на начина за изчисляване на pH и какво означава pH по отношение на концентрацията на водородни йони, киселини и основи.

Има няколко начина за определяне на киселини и основи, но pH се отнася само до водород йон концентрация и се прилага към воден (водна основа) разтвори. Когато водата се дисоциира, се получава водороден йон и хидроксид. Вижте това химично уравнение по-долу.

Н₂O ↔ H⁺ + ОХ^-

Когато изчислявате pH, не забравяйте, че [] се отнася до моларност, М. Моларността се изразява в единици моли разтворител на литър разтвор. Ако ви се даде

Връзката между рН и моларността може да се изрази като:

K_w = [H⁺] [ОН^-] = 1x10^-14 при 25 ° С
за чиста вода [H⁺] = [OH^-] = 1x10^-7

• K_w е константата на дисоциацията на водата
• Киселинен разтвор: [З⁺]> 1x10^-7
• Основно решение: [З⁺] <1x10^-7

Равновесното уравнение дава следната формула за рН:

pH = -log₁₀[Н⁺]
[Н⁺] = 10^-Ph

С други думи, рН е отрицателният лог на моларната концентрация на водородни йони или концентрацията на моларен водороден йон е равна на 10 на мощността на отрицателната стойност на рН. Лесно е да направите това изчисление на всеки научен калкулатор защото по-често, отколкото не, те имат бутон "лог". Това не е същото като бутона "ln", който се отнася до естествения логаритъм.

Можете лесно да използвате pH стойност за изчислете pOH ако си спомняте:

рН + рОН = 14

Това е особено полезно, ако бъдете помолени да намерите рН на базата, тъй като обикновено решавате POH а не pH.

Изпробвайте тези примерни проблеми, за да проверите знанията си за pH.

Изчислете pH за конкретен [H⁺]. Изчислете pH, дадено [H⁺] = 1.4 x 10^-5 М

Отговор:

pH = -log₁₀[Н⁺]
pH = -log₁₀(1.4 х 10^-5)
рН = 4,85

Изчислете [H⁺] от известно pH. Намерете [H⁺] ако рН = 8,5

Отговор:

[Н⁺] = 10^-Ph
[Н⁺] = 10^-8.5
[Н⁺] = 3,2 x 10^-9 М

Намерете pH, ако Н⁺ концентрацията е 0,0001 мола на литър.

Тук помага да се пренапише концентрацията като 1.0 x 10^-4 M, защото това прави формулата: pH = - (- 4) = 4. Или можете просто да използвате калкулатор, за да вземете дневника. Това ви дава:

Отговор:

pH = - log (0,0001) = 4

Обикновено не ви се дава концентрация на водородни йони в проблем, но трябва да я намерите от химическа реакция или концентрация на киселина. Простотата на това ще зависи от това дали имате a силна киселина или а слаба киселина. Повечето проблеми с искането на pH са за силните киселини, тъй като те напълно се дисоциират с техните йони във вода. Слабите киселини, от друга страна, само частично се дисоциират, така че при равновесие разтвор съдържа както слабата киселина, така и йоните, в които се дисоциира.

Намерете pH на 0,03 М разтвор на солна киселина, HCl.

Не забравяйте, солна киселина е силна киселина, която се разделя по моларно съотношение 1: 1 на водородни катиони и хлоридни аниони. Значи, концентрацията на водородни йони е точно същата като концентрацията на киселинния разтвор.

Отговор:

[Н⁺ ] = 0,03 М

pH = - log (0,03)
рН = 1,5

Когато извършвате изчисления на pH, винаги се уверете, че отговорите ви имат смисъл. Киселината трябва да има рН много по-малко от седем (обикновено едно до три), а основата трябва да има висока стойност на рН (обикновено около 11 до 13). Макар че теоретично е възможно изчислете отрицателно pH, рН стойностите трябва да са между 0 и 14 на практика. Това означава, че pH по-високо от 14 показва грешка или в настройката на изчислението, или в самото изчисление.