पीएच और पीओएच की अवधारणा और निर्धारण

पीएच हाइड्रोजन आयनिक क्षमता का प्रतिनिधित्व करता है और पीओएच समाधान की हाइड्रोक्सी आयनिक क्षमता है।

ये लघुगणकीय पैमाने हैं जिनका उपयोग नमूने के अम्लीय और मूल चरित्र को मापने के लिए किया जाता है।

इनकी रचना करने वाले मान 0 से 14 के बीच होते हैं और पानी के आयनिक संतुलन से प्राप्त होते हैं।

एक उदासीन विलयन का pH 7 होता है। 7 से नीचे के मान विलयन को अम्लीय के रूप में वर्गीकृत करते हैं, जबकि 7 के बाद विलयन क्षारीय होते हैं।

पीएच मान के साथ, केवल घटाव करके, पीओएच पैमाने पर संबंधित को खोजना संभव है।

आयनिक जल संतुलन

एक पानी के अणु में समीकरण के अनुसार आयनित करने की क्षमता होती है:

यहां हमारे पास एक आयनिक संतुलन है, क्योंकि प्रक्रिया प्रतिवर्ती है और आयन भी एक साथ आ सकते हैं और पानी के अणु को फिर से बना सकते हैं।

होने वाले संतुलन को प्रदर्शित करने का दूसरा तरीका है स्व-आयनीकरण.

एक पानी के अणु ने हाइड्रोनियम आयन (H .) उत्पन्न किया₃हे⁺) और हाइड्रॉक्सिल (OH .)^-) एक दूसरे अणु के विघटन के माध्यम से।

पानी का आयनिक उत्पाद (K_वू)

पानी के आयनिक संतुलन के लिए स्थिरांक है:

चूंकि पानी एक शुद्ध तरल है, इसकी एकाग्रता को 1 के रूप में लिया जाता है और यह स्थिर मान में हस्तक्षेप नहीं करता है। इसलिए, अभिव्यक्ति बन जाती है:

हे का आयनिक उत्पाद पानी é .

यह व्यंजक K. प्रतीक प्राप्त करता है_वू (W अंग्रेजी शब्द वाटर से आया है - पानी) और संतुलन स्थिरांक की तरह, यह तापमान के साथ बदलता रहता है।

स्रोत: के. डब्ल्यू व्हिटेन एट अल। सामान्य रसायन शास्त्र। 6. ईडी। ऑरलैंडो, सॉन्डर्स, 2000। पी 755.

पीएच और पीओएच का निर्धारण

25 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, पानी का आयनिक उत्पाद है:

शुद्ध जल के आयनन में, 1 mol H₃हे⁺ OH. के 1 mol के साथ बनता है^- .

जल्द ही,

चूंकि ये मान बहुत कम हैं, इसलिए यह निर्णय लिया गया कि कोलगैरिथम के मूल्यों का उपयोग किया जाए, जो एक अदला-बदली के संकेत के साथ लघुगणक के अनुरूप हैं।

पानी के आयनिक उत्पाद में कोलोगैरिथम को लागू करने पर, हमें यह करना होगा:

हम देख सकते हैं कि: यदि हम किसी विलयन का pH जानते हैं, तो पहले मान को 14 से घटाकर pOH मान ज्ञात किया जा सकता है।

अम्लता और समाधान की क्षारीयता

तटस्थ समाधान: हाइड्रोनियम आयनों की सांद्रता हाइड्रॉक्सिल के बराबर होती है।

[एच3हे^+] = 1,0. 10^-7 मोल / एल	पीएच = 7
[ओह^-] = 1,0. 10^-7 मोल / एल	पीओएच = 7

उदाहरण: शुद्ध जल।

अम्ल घोल: हाइड्रोनियम आयनों की सांद्रता हाइड्रॉक्सिल की तुलना में अधिक होती है।

[एच3हे^+] 1,0. 10^-7 मोल / एल	पीएच 7
[ओह^-] 1,0. 10^-7 मोल / एल	पोह 7

उदाहरण: सोडा, नींबू और टमाटर।

मूल समाधान: हाइड्रॉक्सिल की सांद्रता हाइड्रोनियम आयनों की तुलना में अधिक होती है।

[एच3हे^+] 1,0. 10^-7 मोल / एल	पीएच 7
[ओह^-] 1,0. 10^-7 मोल / एल	पोह 7

उदाहरण: अंडा, साबुन और ब्लीच।

पीएच गणना

हाइड्रोजन की क्षमता की अवधारणा डेनिश रसायनज्ञ पीटर लॉरिट्ज़ सोरेनसेन (1868-1939) द्वारा एच की एकाग्रता के माध्यम से एक समाधान की अम्लता को व्यक्त करने के लिए बनाई गई थी।⁺.

a. के आयनन को प्रदर्शित करने वाली तालिका देखें अम्ल:

प्रारंभिक मोलरिटी	0,020	0	0
आयनीकरण	0,001	0,001	0,001
संतुलन में मोलरिटी	0,019	0,001	0,001

उदाहरण में हमारे पास H आयनों की सांद्रता है⁺ é 0,001. इसलिए, घोल का pH है:

[एच⁺] = 0,001 = 10^-3

पीएच = - लॉग 10^-3 = 3

चूँकि घोल का pH 7 से कम होता है, यह घोल अम्लीय होता है।

पीएच और पीओएच पर सारांश

परिभाषाएं	पीएच: समाधान की हाइड्रोजन आयन क्षमता।
पीओएच: समाधान की हाइड्रोक्साइलोनिक क्षमता।
सामान्य सूत्र	पीएच + पीओएच = 14
समाधान	तटस्थ	पीएच = पीओएच = 7
अम्लीय	पीएच पीओएच> 7
मूल बातें	पोह पीएच> 7
पीएच गणना	पीएच = - लॉग [एच^+]
पीओएच की गणना	पीओएच = -लॉग [ओएच^-]

पीएच और पीओएच पर व्यायाम

1. (FMTM) गैस्ट्रिक जूस का pH, हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HC solution) का एक जलीय घोल, लगभग 2 है। इसलिए, जठर रस के प्रत्येक लीटर में मौजूद HC mass का द्रव्यमान, ग्राम में, है

डेटा: मोलर मास (g/mol) H = 1, Cℓ = 35.5

क) 7.3 · 10^-2
ख) 3.65 · 10^-1
ग) 10^-2
घ) 2
ई) 10

उत्तर देखो

सही विकल्प: b) 3.65 · 10^-1.

पहला चरण: एच आयनों की एकाग्रता की गणना करें⁺.

दूसरा चरण: एचसीएल के दाढ़ द्रव्यमान की गणना करें।

तीसरा चरण: प्रत्येक लीटर गैस्ट्रिक जूस में हाइड्रोक्लोरिक एसिड के द्रव्यमान की गणना करें।

2. (UEMG) कई सफाई उत्पादों के संविधान में अमोनिया होता है। इनमें से किसी एक उत्पाद का लेबल pH = 11 दर्शाता है। इसका मतलब है कि इस उत्पाद में हाइड्रॉक्सोनियम केशन और हाइड्रॉक्सिल आयनों की सांद्रता क्रमशः हैं:

1 करने के लिए 10^-3 और 1। 10^-11
बी) 1. 10^-11 और 1। 10^-7
ग) 1. 10^-11 और 1। 10^-3
घ) 1. 10^-11 और 1। 10^-11

उत्तर देखो

सही विकल्प: ग) 1. 10^-11 और 1। 10^-3.

गलती। ये सांद्रता pH = 3 के विलयन के अनुरूप हैं।

बी) गलत। हालांकि H. की सांद्रता⁺ इंगित करें कि समाधान का पीएच 11 है, ओएच आयनों की एकाग्रता^- गलत है, क्योंकि यह 3 होना चाहिए, क्योंकि: pOH = 14 - pH।

ग) सही। पीएच = 11 और पीओएच = 3, पीएच + पीओएच = 14 के बाद से।

घ) गलत। हालांकि H. की सांद्रता⁺ इंगित करें कि समाधान का पीएच 11 है, ओएच आयनों की एकाग्रता^- गलत है, क्योंकि यह 3 होना चाहिए, क्योंकि: pOH = 14 - pH।

3. (UFRGS) निम्नलिखित में से किस जलीय घोल का pH उच्चतम है?

क) ०.१ मोल/ली NaOH
बी) NaCl 0.5 mol/L
सी) एच₂केवल₄ १.० मोल/ली
घ) १.० मोल/ली. एचसीएल
ई) 0.2 मोल / एल कोह

उत्तर देखो

सही विकल्प: e) KOH 0.2 mol/L।

गलती। समाधान बुनियादी है क्योंकि इसका पीएच 7 से अधिक है, लेकिन इसमें विकल्पों का उच्च पीएच नहीं है।

बी) गलत। NaCl एक नमक है क्योंकि यह एक मजबूत अम्ल और क्षार प्रतिक्रिया का उत्पाद है। अतः इसका pH उदासीन होता है।

ग) गलत। सल्फ्यूरिक एसिड एक मजबूत एसिड है, इसलिए इसका पीएच कम है।

घ) गलत। हाइड्रोक्लोरिक एसिड एक मजबूत एसिड है, इसलिए इसका पीएच कम है।

ई) सही। समाधान बुनियादी है क्योंकि इसका पीएच 7 से अधिक है।

अधिक प्रश्नों के लिए, टिप्पणी किए गए समाधान के साथ, जांचना सुनिश्चित करें:पीएच और पीओएच पर व्यायाम.