Τι είναι το pH;

Όταν μιλάμε για pH, αναφερόμαστε στο υδρογονικό δυναμικό ενός διαλύματος, δηλαδή στην ποσότητα κατιόντων υδρονίου (Η⁺ ή Η₃Ο⁺) που διασπείρονται στον διαλύτη ενός διαλύματος.

Τα κατιόντα υδρονίου είναι γνωστά λόγω του ορισμού που προτείνει ο επιστήμονας Αρχένιος για ένα οξύ. Αυτός ο επιστήμονας ισχυρίζεται ότι οξύ είναι κάθε ουσία ικανή ιονίζω και παράγουν ιόντα υδρονίου σε υδατικό μέσο.

Εξίσωση ιονισμού οξέος

το αρκτικόλεξο pH χρησιμεύει ως αναφορά για τον προσδιορισμό του επιπέδου οξύτητας ενός μέσου. Αλλά για μεγάλο χρονικό διάστημα, οι χημικοί έχουν επίσης χρησιμοποιήσει το pH ως αναφορά για τον προσδιορισμό, εκτός από την οξύτητα, εάν ένα μέσο είναι βασικό ή ουδέτερο.

Αυτό είναι εφικτό επειδή οι χημικοί γνωρίζουν τώρα ότι το νερό υφίσταται αυτο-ιονισμό, δηλαδή παράγει υδρόνια (H⁺) και υδροξείδια (ΟΗ^-). Έτσι, ένα υδατικό διάλυμα δεν έχει ποτέ μόνο υδροδόνιο ή υδροξείδιο, αλλά και τα δύο, όπως μπορούμε να δούμε από την ακόλουθη εξίσωση:

Εξίσωση αυτοματοποίησης νερού

Τιμές που χρησιμοποιούνται ως αναφορά για το pH

Οι τιμές που χρησιμοποιούνται για το pH ανατρέξτε στη σταθερά ιονισμού του νερού (Kw) σε θερμοκρασία 25^ΟC, που είναι ίσο με 10^-14. Σε αυτήν τη θερμοκρασία, οι συγκεντρώσεις ιόντων υδρονίου και υδροξειδίου που παράγονται από νερό είναι απολύτως ίσες, δηλαδή 10^-7 φίλη αλήτη.

[Χ⁺] = [ΟΗ^-]= 10^-7

Από αυτήν την αναφορά, οι τιμές που χρησιμοποιούνται για το pH κυμαίνονται από 0 έως 14.

Τύποι για τον υπολογισμό του pH

α) Υπολογισμός από τη συγκέντρωση σε mol / L κατιόντων υδρονίου

Ο υπολογισμός της τιμής του pH μπορεί να γίνει άμεσα, αρκεί να γνωρίζουμε τη συγκέντρωση των υδρονίου ([H⁺]). Κοίτα:

pH = -log [Η⁺]

ή

10^-ΡΗ = [Η⁺]

Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)

β) Υπολογισμός από τη συγκέντρωση ανιόντων υδροξειδίου (ΟΗ^-)

pOH = -log [ΟΗ^-]

ή

10^-POH = [ΟΗ^-]

Αφού υπολογίσετε την τιμή pOH, πρέπει να τη χρησιμοποιήσετε στην ακόλουθη έκφραση για να προσδιορίσετε την τιμή pH.

pH + pOH = 14

Ερμηνεία των τιμών του pH

Γνωρίζοντας την τιμή του pH, μπορούμε να προσδιορίσουμε εάν η εν λόγω λύση έχει όξινο, βασικό ή ουδέτερο χαρακτήρα. Για αυτό, απλώς χρησιμοποιήστε την ακόλουθη σχηματική σχέση:

• Για τιμές pH κάτω από 7 = όξινο μέσο.

• Για pH με τιμή ίση με 7 = ουδέτερο μέσο.

• Για τιμές pH άνω του 7 = βασικό μέσο.

Παραδείγματα

1ο Παράδειγμα: Γνωρίζοντας ότι η συγκέντρωση κατιόντων υδρονίου σε διάλυμα είναι 2,10^-4 mol / L, ποια θα πρέπει να είναι η τιμή pH αυτού του διαλύματος;

Για τον προσδιορισμό της τιμής pH του διαλύματος από τη συγκέντρωση των υδρονίου (H⁺), 2.10^-4 mol / L, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε την ακόλουθη έκφραση:

pH = -log [Η⁺]

pH = -log [2.10^-4 ]

pH = - (log 2 + log 10^-4)

pH = -log2 - log10^-4

pH = –log 2 - 4.log 10

pH = –0,3 + 4. (1)

pH = -0,3 + 4

pH = 3,7

2ο Παράδειγμα: Ένα διάλυμα που σχηματίζεται από μια συγκεκριμένη διαλυμένη ουσία έχει συγκέντρωση ιόντων υδροξειδίου ίση με 10^-11 φίλη αλήτη. Από αυτήν τη συγκέντρωση, μπορούμε να πούμε ότι το pH αυτού του διαλύματος αξίζει πόσο;

Για τον προσδιορισμό της τιμής pH του διαλύματος από τη συγκέντρωση υδροξειδίου, 10^-11 mol / L, πρέπει να κάνουμε τα εξής:

1^Ο Βήμα: υπολογίστε την τιμή pOH.

10^-POH = [ΟΗ^-]

10^-POH = 10^-11

Πρέπει να πολλαπλασιάσουμε την έκφραση με -1 γιατί το pOH είναι πάντα θετικό άγνωστο.

-pOH = -11. (- 1)

pOH = 11

2^Ο Βήμα: υπολογίστε την τιμή του pH.

pH + pOH = 14

pH + 11 = 14

pH = 14 - 11

pH = 3

Από μένα. Diogo Lopes Dias

Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:

DAYS, Diogo Lopes. "Τι είναι το pH;"; Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-ph.htm. Πρόσβαση στις 27 Ιουνίου 2021.