Що таке рН?

Коли ми говоримо про рН, ми маємо на увазі гідрогенний потенціал розчину, тобто кількість катіонів гідронію (H⁺ або H₃О⁺), які дисперговані у розчиннику розчину.

Катіони гідронію добре відомі завдяки визначенню, запропонованому вченим Археній для кислоти. Цей учений стверджує, що кислота чи здатна кожна речовина іонізувати і утворюють іони гідронію у водному середовищі.

Рівняння кислотної іонізації

скорочення рН служить еталоном для визначення рівня кислотності середовища. Але протягом тривалого часу хіміки також використовували рН в якості посилання для визначення, крім кислотності, середовище є основним чи нейтральним.

Це можливо, оскільки хіміки тепер усвідомлюють, що вода зазнає самоіонізації, тобто вона утворює гідроній (H⁺) та гідроксиди (OH^-). Таким чином, водний розчин ніколи не містить лише гідронію або гідроксиду, а обидва, як ми бачимо з наступного рівняння:

Рівняння автоіонізації води

Значення, що використовуються як еталон для рН

Значення, використані для рН відносяться до константи іонізації (кВт) води при температурі 25

^ОС, що дорівнює 10^-14. При цій температурі концентрації гідронію та гідроксид-іонів, що утворюються водою, абсолютно рівні, тобто 10^-7 моль / л.

[H⁺] = [ОН^-]= 10^-7

З цього посилання значення рН коливаються від 0 до 14.

Формули для розрахунку рН

а) Розрахунок за концентрацією в моль / л катіонів гідронію

Розрахунок значення рН можна проводити безпосередньо, якщо ми знаємо концентрацію гідроній ([H⁺]). Подивіться:

pH = -log [H⁺]

або

10^-pH = [H⁺]

Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)

б) Розрахунок за концентрацією гідроксид-аніонів (OH^-)

pOH = -log [OH^-]

або

10^-pOH = [ОН^-]

Після обчислення значення pOH вам потрібно використовувати його в наступному виразі для визначення значення pH.

pH + pOH = 14

Інтерпретація значень рН

Знаючи значення рН, ми можемо визначити, чи має розчин, про який йде мова, кислий, основний чи нейтральний характер. Для цього просто використовуйте такі схематичні відносини:

• Для значень рН нижче 7 = кисле середовище;

• Для рН зі значенням, рівним 7 = нейтральне середовище;

• Для значень рН вище 7 = основне середовище.

Приклади

1-й приклад: Знаючи, що концентрація катіонів гідронію в розчині становить 2,10^-4 моль / л, яким має бути значення рН цього розчину?

Для визначення значення рН розчину за концентрацією гідроній (Н⁺), 2.10^-4 моль / л, ми повинні використовувати такий вираз:

pH = -log [H⁺]

рН = -log [2.10^-4 ]

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

рН = -log2 - log10^-4

pH = –log 2 - 4.log 10

рН = –0,3 + 4. (1)

рН = -0,3 + 4

рН = 3,7

2-й приклад: Розчин, утворений певною розчиненою речовиною, має концентрацію гідроксид-іонів, рівну 10^-11 моль / л. За цією концентрацією можна сказати, що рН цього розчину коштує скільки?

Для визначення значення рН розчину за концентрацією гідроксиду, 10^-11 моль / л, ми повинні зробити наступне:

1^О Крок: розрахувати значення pOH.

10^-pOH = [ОН^-]

10^-pOH = 10^-11

Ми повинні помножити вираз на -1, оскільки pOH завжди є позитивним невідомим.

-pOH = -11. (- 1)

pOH = 11

2^О Крок: розрахувати значення рН.

pH + pOH = 14

рН + 11 = 14

рН = 14-11

рН = 3

Мені Діого Лопес Діас

Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:

ДНІ, Діоґо Лопес. "Що таке рН?"; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-ph.htm. Доступ 27 червня 2021 року.