Indhold
- TL; DR (for lang; læste ikke)
- Betydning af pH og pOH
- Beregning af pH
- Beregning af pOH
- Tilsætning af pH og pOH
Som kemiestudent er en af de grundlæggende færdigheder, du lærer, hvordan man beregner pH og pOH for syrer og baser. Koncepterne og beregningen er ikke vanskelige, hvis du er fortrolig med logaritmer og koncentrationen af løsninger.
TL; DR (for lang; læste ikke)
For at beregne pH = - log (H3O+ ionkoncentration). Beregning for pOH er - log (OH- ionkoncentration).
Betydning af pH og pOH
For syrer og baser involverer opløsningskoncentrationen tal, der kan ændre sig over en lang række værdier - over en million til en. I modsætning til de fleste enheder, der er lineære, er pH og pOH begge baseret på den fælles logaritme (base 10), så du kan udtrykke værdier i en eller to cifre, der ellers ville spænde over mange størrelsesordener. Selvom dette bliver vant til, er kompaktheden af pH- og pOH-enheder praktisk og sparer tid og forvirring. PH-enheden angiver surhedsgrad, hvor mindre antal betyder større koncentrationer af H3O+ (hydronium) -ioner og spænder fra over 14 (meget alkaliske) ned til negative tal (meget sure; disse negative tal bruges hovedsageligt til akademiske formål). På denne skala har deioniseret vand en pH-værdi på 7. POH-skalaen ligner meget pH, men vendes. Det bruger det samme nummereringssystem som pH, men måler OH- ioner. På denne skala har vand den samme værdi (7), men du finder baser i den lave ende og syrer i den høje ende.
Beregning af pH
For at beregne pH ud fra den molære koncentration af en syre skal du tage den fælles log for H3O+ ionkoncentration, og gang derefter med -1: pH = - log (H3O+). For eksempel, hvad er pH-værdien af en 0,1 M opløsning af saltsyre (HCI), hvis man antager, at syren er helt adskilt til ioner i opløsningen? Koncentrationen af H3O+ ioner er 0,1 mol pr. liter. pH = - log (.1) = - (- 1) = 1.
Beregning af pOH
Beregningen for pOH følger de samme regler som for pH, men bruger koncentrationen af OH- ioner: pOH = - log (OH-). Find for eksempel pOH i en 0,02 M opløsning af natriumhydroxid (KOH). Koncentrationen af OH- ioner er 0,02 mol pr. liter. pOH = - log (.02) = - (- 1.7) = 1.7.
Tilsætning af pH og pOH
Når du beregner både pH og pOH for en given opløsning, tilsættes antallet altid op til 14. F.eks. Er pH og pOH for vand 7, og 7 + 7 = 14. 0,02 M opløsningen af natriumhydroxid i eksemplet ovenfor vil have en pH på 12,3. Dette betyder, at hvis du kender pH-værdien, kan du trække det fra 14 for at finde pOH, og vice versa.