När vi pratar om pH, hänvisar vi till den vätejoniska potentialen hos en lösning, det vill säga mängden hydroniumkatjoner (H+ eller H3O+som dispergeras i lösningsmedlet i en lösning.
Hydroniumkatjoner är välkända på grund av den definition som forskaren föreslår Arhenius för en syra. Denna forskare hävdar att syra är varje ämne som kan jonisera och producera hydroniumjoner i ett vattenhaltigt medium.
Syrajoniseringsekvation
akronymen pH tjänar som en referens för att bestämma surhetsnivån för ett medium. Men under lång tid har kemister också använt pH som en referens för att förutom syra bestämma om ett medium är basiskt eller neutralt.
Detta är möjligt eftersom kemister nu är medvetna om att vatten genomgår självjonisering, det vill säga det producerar hydronium (H+och hydroxider (OH-). Således har en vattenlösning aldrig bara hydronium eller hydroxid, utan båda, som vi kan se av följande ekvation:
Vatten autojonisering ekvation
Värden som används som referens för pH
Värdena som används för pH
hänvisa till joniseringskonstanten (Kw) för vatten vid en temperatur av 25OC, vilket är lika med 10-14. Vid denna temperatur är koncentrationerna av hydronium- och hydroxidjoner som produceras av vatten absolut lika, det vill säga 10-7 mol / L.[H+] = [OH-]= 10-7
Från denna referens sträcker sig värdena för pH från 0 till 14.
Formler för beräkning av pH
a) Beräkning från koncentrationen i mol / L av hydroniumkatjoner
Beräkningen av pH-värdet kan göras direkt så länge vi vet koncentrationen av hydronium ([H+]). Se:
pH = -log [H+]
eller
10-pH = [H+]
b) Beräkning från koncentrationen av hydroxidanjoner (OH-)
pOH = -log [OH-]
eller
10-pOH = [OH-]
Efter beräkning av pOH-värdet måste du använda det i följande uttryck för att bestämma pH-värdet.
pH + pOH = 14
Tolkning av pH-värden
Att känna till pH-värdet kan vi avgöra om lösningen i fråga har en sur, basisk eller neutral karaktär. För detta, använd bara följande schematiska förhållande:
För pH-värden under 7 = surt medium;
För pH med ett värde lika med 7 = neutralt medium;
För pH-värden över 7 = basiskt medium.
Exempel
1: a exemplet: Att veta att koncentrationen av hydroniumkatjoner i en lösning är 2,10-4 mol / L, vad ska pH-värdet för denna lösning vara?
För att bestämma pH-värdet för lösningen utifrån hydroniumkoncentrationen (H+), 2.10-4 mol / L måste vi använda följande uttryck:
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
2: a exempel: En lösning bildad av ett visst löst ämne har en hydroxidjonkoncentration lika med 10-11 mol / L. Från denna koncentration kan vi säga att pH i denna lösning är värt hur mycket?
För att bestämma pH-värdet för lösningen utifrån hydroxidkoncentrationen, 10-11 mol / L måste vi göra följande:
1O Steg: beräkna pOH-värdet.
10-pOH = [OH-]
10-pOH = 10-11
Vi måste multiplicera uttrycket med -1 eftersom pOH alltid är en okänd positiv.
-pOH = -11. (- 1)
pOH = 11
2O Steg: beräkna pH-värdet.
pH + pOH = 14
pH + 11 = 14
pH = 14 - 11
pH = 3
Av mig Diogo Lopes Dias
Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-ph.htm