להלן כיצד לחשב ערכי pH

pH הוא מדד לחומציות או בסיסיות של תמיסה כימית. ה pH הסולם פועל בין 0 ל -14 - ערך של שבע נחשב נייטרלי, פחות משבע חומצי וגדול משבע בסיסי.

pH הוא הבסיס השלילי 10 לוגריתם ("יומן" במחשבון) של ריכוז יון המימן של תמיסה. כדי לחשב אותו, קח את יומן הריכוז של יון מימן נתון והפוך את הסימן. ראה מידע נוסף על נוסחת ה- pH למטה.

להלן סקירה מעמיקה יותר של חישוב pH ו- מה פירוש ה- pH ביחס לריכוז יון מימן, חומצות ובסיסים.

ישנן מספר דרכים להגדרת חומצות ובסיסים, אך ה- pH מתייחס באופן ספציפי למימן יון ריכוז ומוחל עליו מימית (על בסיס מים) פתרונות. כאשר מים מתנתקים, הם מניבים יון מימן והידרוקסיד. ראה משוואה כימית זו להלן.

ח₂O ↔ H⁺ + אה^-

בעת חישוב pH, זכור כי [] מתייחס מולאריות, M. המולאריות באה לידי ביטוי ביחידות של שומות של מומסים לליטר תמיסה. אם ניתנת לך ריכוז בכל יחידה אחרת מאשר שומות (אחוז המוני, מוליות וכו '), להמיר אותו למולאריות על מנת להשתמש בנוסחת ה- pH.

הקשר בין pH למולאריות יכול להתבטא כ:

ק_w = [ח⁺] [אה^-] = 1x10^-14 ב 25 מעלות צלזיוס
למים טהורים [ח⁺] = [אה^-] = 1x10^-7

• ק_w הוא קבוע הניתוק של מים
• פתרון חומצי: [ח⁺]> 1x10^-7
• פיתרון בסיסי: [ח⁺] <1x10^-7

משוואת שיווי המשקל מניבה את הנוסחה הבאה ל- pH:

pH = -log₁₀[ח⁺]
[ח⁺] = 10^-פ

במילים אחרות, pH הוא יומן השלילי של ריכוז יון המימן הטוחני או ריכוז היון המולוני הטוחני שווה ל 10 לכוח של ערך ה- pH השלילי. קל לבצע את החישוב הזה על כל אחד מחשבון מדעי מכיוון שלעתים קרובות יש לכפתור "יומן". זה לא זהה ללחצן "ln" שמתייחס ללוגריתם הטבעי.

אתה יכול להשתמש בקלות בערך pH ל חישוב POH אם אתה זוכר:

pH + pOH = 14

זה שימושי במיוחד אם תתבקש למצוא את החומציות של בסיס מכיוון שבדרך כלל תפתור עבורו pOH ולא pH.

נסה את בעיות הדגימה האלה כדי לבדוק את הידע שלך על pH.

חשב את ה- pH עבור [H⁺]. חישוב pH הנתון [H⁺] = 1.4 על 10^-5 M

תשובה:

pH = -log₁₀[ח⁺]
pH = -log₁₀(1.4 X 10^-5)
pH = 4.85

חשב [ח⁺] מ- pH ידוע. מצא [ח⁺] אם pH = 8.5

תשובה:

[ח⁺] = 10^-פ
[ח⁺] = 10^-8.5
[ח⁺] = 3.2 על 10^-9 M

מצא את ה- pH אם ה- H⁺ הריכוז הוא 0.0001 שומות לליטר.

כאן זה עוזר לשכתב את הריכוז כ 1.0 x 10^-4 M כי זה הופך את הנוסחה: pH = - (- 4) = 4. לחלופין, אתה יכול פשוט להשתמש במחשבון כדי לרשום את היומן. זה נותן לך:

תשובה:

pH = - יומן (0.0001) = 4

בדרך כלל לא נותנים לך את ריכוז יון המימן בבעיה, אך עליך למצוא אותו מתגובה כימית או ריכוז חומצה. הפשטות של זה תלויה בשאלה אם יש לך חומצה חזקה או א חומצה חלשה. רוב הבעיות המבקשות pH הן חומצות חזקות מכיוון שהן מתנתקות לחלוטין ליונים שלהן במים. לעומת זאת, חומצות חלשות מתנתקות רק באופן חלקי, כך שבשיווי משקל, פיתרון מכיל הן את החומצה החלשה והן את היונים שאליהם היא מתנתקת.

מצא את ה- pH של תמיסת 0,03 M של חומצה הידרוכלורית, HCl.

זכרו, חומצה הידרוכלורית היא חומצה חזקה שמתנתקת על פי יחס טוחני של 1: 1 לקטיוני מימן ואנוני כלוריד. אז, ריכוז יוני המימן זהה לחלוטין לריכוז תמיסת החומצה.

תשובה:

[ח⁺ ] = 0,03 מ '

pH = - יומן (0,03)
pH = 1.5

כשאתה מבצע חישובי pH, תמיד וודא שהתשובות שלך הגיוניות. חומצה צריכה להיות בעלת pH הרבה פחות משבע (בדרך כלל אחת עד שלוש) ובסיס צריך להיות בעל ערך pH גבוה (בדרך כלל בסביבות 11 עד 13). אמנם זה תיאורטי אפשרי לעשות זאת חישוב pH שלילי, ערכי pH צריכים להיות בין 0 ל 14 בפועל. משמעות הדבר היא כי pH הגבוה מ- 14 מעיד על שגיאה בהגדרת החישוב או בחישוב עצמו.