рН является мерой того, насколько кислым или щелочным является химический раствор. pH шкала от 0 до 14 - значение семь считается нейтральным, менее семи кислых и более семи основных.
pH - это логарифм отрицательного основания 10 («log» на калькуляторе) концентрации ионов водорода в растворе. Чтобы рассчитать его, возьмите логарифм заданной концентрации ионов водорода и поменяйте знак. Более подробную информацию о формуле pH смотрите ниже.
Вот более глубокий обзор того, как рассчитать pH и что значит рН относительно концентрации ионов водорода, кислот и оснований.
Обзор кислот и основ
Существует несколько способов определения кислот и оснований, но рН относится только к водороду. ион концентрация и применяется к водный (на водной основе) решения. Когда вода диссоциирует, она дает ион водорода и гидроксид. Смотрите это химическое уравнение ниже.
ЧАС2O ↔ H+ + ОН-
При расчете pH помните, что [] относится к молярностьМ. Молярность выражается в единицах молей растворенного вещества на литр раствора. Если вам дают
концентрация в любой другой единице чем моли (массовый процент, моляльность и т. д.), преобразуйте его в молярность, чтобы использовать формулу pH.Связь между pH и молярностью может быть выражена как:
Квес = [H+][ОЙ-] = 1x10-14 при 25 ° С
для чистой воды [H+] = [ОН-] = 1x10-7
- Квес константа диссоциации воды
- Кислотный раствор: [H+]> 1x10-7
- Основное решение: [H+] <1x10-7
Как рассчитать pH и [H +]
Уравнение равновесия дает следующую формулу для pH:
pH = -log10[ЧАС+]
[ЧАС+] = 10-PH
Другими словами, pH является отрицательным логарифмом молярной концентрации ионов водорода, или молярная концентрация ионов водорода равна 10 степени отрицательного значения pH. Это легко сделать любой расчет научный калькулятор потому что чаще всего у них есть кнопка «войти». Это не то же самое, что кнопка «ln», которая относится к натуральному логарифму.
pH и pOH
Вы можете легко использовать значение pH для рассчитать pOH если вы помните:
pH + pOH = 14
Это особенно полезно, если вас просят определить рН основания, так как вы обычно решаете для рОН а не рН.
Пример расчета проблем
Попробуйте эти примеры проблем, чтобы проверить свои знания pH.
Пример 1
Рассчитайте pH для конкретного [H+]. Рассчитать значение pH, заданное [H+] = 1,4 х 10-5 M
Ответ:
pH = -log10[ЧАС+]
pH = -log10(1,4 х 10-5)
рН = 4,85
Пример 2
Рассчитать [H+] от известного pH. Найти [H+] если рН = 8,5
Ответ:
[ЧАС+] = 10-PH
[ЧАС+] = 10-8.5
[ЧАС+] = 3,2 х 10-9 M
Пример 3
Найти рН, если Н+ концентрация составляет 0,0001 моль на литр.
Здесь это помогает переписать концентрацию как 1,0 х 10-4 М, потому что это делает формулу: рН = - (- 4) = 4. Или вы можете просто использовать калькулятор, чтобы взять журнал. Это дает вам:
Ответ:
pH = - log (0,0001) = 4
Обычно вам не дают концентрацию ионов водорода в проблеме, но вы должны найти ее по химической реакции или концентрации кислоты. Простота этого будет зависеть от того, есть ли у вас сильная кислота или слабая кислота. Большинство проблем, требующих pH, связаны с сильными кислотами, потому что они полностью распадаются на ионы в воде. Слабые кислоты, с другой стороны, лишь частично диссоциируют, поэтому в равновесии раствор содержит как слабую кислоту, так и ионы, на которые он диссоциирует.
Пример 4
Найти рН 0,03 М раствора соляной кислоты, HCl.
Помните, соляная кислота является сильной кислотой, которая диссоциирует в соответствии с молярным соотношением 1: 1 на катионы водорода и хлорид-анионы. Таким образом, концентрация ионов водорода точно такая же, как концентрация раствора кислоты.
Ответ:
[ЧАС+ ] = 0,03 М
pH = - log (0,03)
рН = 1,5
Проверь свою работу
Выполняя расчеты pH, всегда следите за тем, чтобы ваши ответы имели смысл Кислота должна иметь рН намного меньше семи (обычно от одного до трех), а основание должно иметь высокое значение рН (обычно от 11 до 13). Хотя теоретически возможно рассчитать отрицательный рННа практике значения pH должны быть от 0 до 14. Это означает, что pH выше 14 указывает на ошибку при настройке расчета или самого расчета.