Als we het hebben over pH, verwijzen we naar de hydrogenionische potentiaal van een oplossing, dat wil zeggen, de hoeveelheid hydroniumkationen (H+ of H3O+) die zijn gedispergeerd in het oplosmiddel van een oplossing.
Hydroniumkationen zijn bekend vanwege de door de wetenschapper voorgestelde definitie Arhenius voor een zuur. Deze wetenschapper beweert dat zuur is elke stof in staat? ioniseren en produceren hydroniumionen in een waterig medium.
Zure ionisatievergelijking:
het acroniem pH dient als referentie voor het bepalen van de zuurgraad van een medium. Scheikundigen gebruiken echter al heel lang de pH als referentie om, naast de zuurgraad, te bepalen of een medium basisch of neutraal is.
Dit is mogelijk omdat scheikundigen zich er nu van bewust zijn dat water zelfionisatie ondergaat, dat wil zeggen, het produceert hydroniums (H+) en hydroxiden (OH-). Een waterige oplossing heeft dus nooit alleen hydronium of hydroxide, maar beide, zoals we kunnen zien aan de hand van de volgende vergelijking:
Water auto-ionisatie vergelijking:
Waarden gebruikt als referentie voor pH
De waarden die worden gebruikt voor de pH verwijs naar de ionisatieconstante (Kw) van water bij een temperatuur van 25OC, wat gelijk is aan 10-14. Bij deze temperatuur zijn de concentraties van hydronium- en hydroxide-ionen geproduceerd door water absoluut gelijk, dat wil zeggen 10-7 mol/L.
[H+]=[OH-]= 10-7
Uit deze referentie variëren de waarden die voor de pH worden gebruikt van 0 tot 14.
Formules voor het berekenen van pH
a) Berekening uit de concentratie in mol/L hydroniumkationen
De berekening van de pH-waarde kan direct worden gedaan, zolang we de concentratie van hydroniums kennen ([H+]). Kijken:
pH = -log[H+]
of
10-pH = [H+]
b) Berekening uit de concentratie van hydroxide-anionen (OH-)
pOH = -log[OH-]
of
10-pOH = [OH-]
Nadat u de pOH-waarde hebt berekend, moet u deze in de volgende uitdrukking gebruiken om de pH-waarde te bepalen.
pH + pOH = 14
Interpretatie van pH-waarden
Met kennis van de pH-waarde kunnen we bepalen of de betreffende oplossing een zuur, basisch of neutraal karakter heeft. Gebruik hiervoor gewoon de volgende schematische relatie:
Voor pH-waarden onder de 7 = zuur medium;
Voor pH met een waarde gelijk aan 7 = neutraal medium;
Bij pH-waarden boven de 7 = basisch medium.
Voorbeelden
1e voorbeeld: Wetende dat de concentratie van hydroniumkationen in een oplossing 2,10. is-4 mol/L, wat moet de pH-waarde van deze oplossing zijn?
Om de pH-waarde van de oplossing te bepalen uit de concentratie van hydroniums (H+), 2.10-4 mol/L, moeten we de volgende uitdrukking gebruiken:
pH = -log[H+]
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
2e voorbeeld: Een oplossing gevormd door een bepaalde opgeloste stof heeft een hydroxide-ionconcentratie gelijk aan 10-11 mol/L. Uit deze concentratie kunnen we zeggen dat de pH van deze oplossing hoeveel waard is?
Om de pH-waarde van de oplossing te bepalen uit de hydroxideconcentratie, 10-11 mol/L, moeten we het volgende doen:
1O Stap: bereken de pOH-waarde.
10-pOH = [OH-]
10-pOH = 10-11
We moeten de uitdrukking vermenigvuldigen met -1 omdat pOH altijd een positieve onbekende is.
-pOH = -11.(-1)
pOH = 11
2O Stap: bereken de pH-waarde.
pH + pOH = 14
pH + 11 = 14
pH = 14 - 11
pH = 3
Door mij Diogo Lopes Dias
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-ph.htm
