Când vorbim despre pH, ne referim la potențialul hidrogenionic al unei soluții, adică la cantitatea de cationi de hidroniu (H+ sau H3O+) care sunt dispersate în solventul unei soluții.
Cationii de hidroniu sunt bine cunoscuți din cauza definiției propuse de omul de știință Arhenius pentru un acid. Acest om de știință susține că acid este capabilă orice substanță ioniza și produc ioni de hidroniu într-un mediu apos.
Ecuația de ionizare acidă
acronimul pH servește drept referință pentru determinarea nivelului de aciditate al unui mediu. Dar, de multă vreme, chimiștii au folosit de asemenea pH ca referință pentru a determina, pe lângă aciditate, dacă un mediu este bazic sau neutru.
Acest lucru este posibil, deoarece chimiștii sunt acum conștienți de faptul că apa suferă auto-ionizare, adică produce hidroniu (H+) și hidroxizi (OH-). Astfel, o soluție apoasă nu are niciodată doar hidroniu sau hidroxid, ci ambele, după cum putem vedea din următoarea ecuație:
Ecuația de autoionizare a apei
Valorile utilizate ca referință pentru pH
Valorile utilizate pentru pH se referă la constanta de ionizare (Kw) a apei la temperatura de 25OC, care este egal cu 10-14. La această temperatură, concentrațiile ionilor de hidroniu și hidroxid produși de apă sunt absolut egale, adică 10-7 mol / L.
[H+] = [OH-]= 10-7
Din această referință, valorile utilizate pentru pH variază de la 0 la 14.
Formule pentru calcularea pH-ului
a) Calculul din concentrația în mol / L a cationilor de hidroniu
Calculul valorii pH-ului se poate face direct, atâta timp cât cunoaștem concentrația de hidroniu ([H+]). Uite:
pH = -log [H+]
sau
10-pH = [H+]
b) Calculul din concentrația de anioni hidroxid (OH-)
pOH = -log [OH-]
sau
10-pOH = [OH-]
După calcularea valorii pOH, trebuie să o utilizați în următoarea expresie pentru a determina valoarea pH-ului.
pH + pOH = 14
Interpretarea valorilor pH-ului
Cunoscând valoarea pH-ului, putem determina dacă soluția în cauză are un caracter acid, bazic sau neutru. Pentru aceasta, utilizați următoarea relație schematică:
Pentru valori ale pH-ului sub 7 = mediu acid;
Pentru pH cu o valoare egală cu 7 = mediu neutru;
Pentru valori de pH peste 7 = mediu de bază.
Exemple
Primul exemplu: Știind că concentrația cationilor de hidroniu într-o soluție este de 2,10-4 mol / L, care ar trebui să fie valoarea pH-ului acestei soluții?
Pentru a determina valoarea pH-ului soluției din concentrația de hidroniu (H+), 2.10-4 mol / L, trebuie să folosim următoarea expresie:
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
Al 2-lea exemplu: O soluție formată dintr-un anumit dizolvat are o concentrație de ioni hidroxid egală cu 10-11 mol / L. Din această concentrație, putem spune că pH-ul acestei soluții merită cât de mult?
Pentru a determina valoarea pH-ului soluției din concentrația de hidroxid, 10-11 mol / L, trebuie să facem următoarele:
1O Etapa: calculați valoarea pOH.
10-pOH = [OH-]
10-pOH = 10-11
Trebuie să înmulțim expresia cu -1 deoarece pOH este întotdeauna o necunoscută pozitivă.
-pOH = -11. (- 1)
pOH = 11
2O Etapa: calculați valoarea pH-ului.
pH + pOH = 14
pH + 11 = 14
pH = 14 - 11
pH = 3
De mine. Diogo Lopes Dias
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-ph.htm
