Så här beräknar du pH-värden

Här är en snabb genomgång av hur man beräknar pH och vad pH betyder med avseende på vätejonkoncentration, syror och baser.

Key Takeaways

• pH är ett mått på hur sur eller basisk en kemisk lösning är.
• Normalt går pH från 0 till 14.
• Ett neutralt pH-värde är 7. Ett värde mindre än 7 är surt, medan ett värde större än 7 är basiskt.
• Formeln för pH är pH = -log [H +]. Detta betyder att pH är den negativa basen 10 logaritm ("log" på en räknare) för vätejonkoncentrationen i en lösning. För att beräkna det, ta loggen över vätejonkoncentrationen och vänd skylten för att få svaret.

Granskning av syror, baser och pH-formler

Det finns flera sätt att definiera syror och baser, men pH avser endast vätejonkoncentration och är endast meningsfullt när det appliceras på vattenhaltiga (vattenbaserade) lösningar. När vatten dissocierar ger det en vätejon och en hydroxid.

H₂O ↔ H⁺ + ÅH^-

Kom ihåg att [] avser molaritet vid beräkning av pH. M. Molaritet uttrycks i enheter av mol löst ämne per liter lösning (inte lösningsmedel). Om du ges koncentration i någon annan enhet (massprocent, molalitet etc.), konvertera den till molaritet för att använda pH-formeln.

Med användning av koncentrationen av väte och hydroxidjoner resulterar följande samband:

K_w = [H⁺][ÅH^-] = 1x10^-14 vid 25 ° C
för rent vatten [H⁺] = [OH^-] = 1x10^-7
Syralösning: [H⁺]> 1x10^-7
Grundläggande lösning: [H⁺] < 1x10^-7

Hur man beräknar pH och [H +]

Jämviktsekvationen ger följande formel för pH:

pH = -log₁₀[H⁺]
[H⁺] = 10^-pH

Med andra ord är pH den negativa loggen för den molära vätejonkoncentrationen. Eller, den molära vätejonkoncentrationen är lika med 10 till kraften hos det negativa pH-värdet. Det är enkelt att göra denna beräkning på alla vetenskapliga kalkylatorer eftersom den kommer att ha en "logg" -knapp. Detta är inte samma sak som "ln" -knappen, som hänvisar till den naturliga logaritmen.

Exempel:

Beräkna pH för en specifik [H⁺]. Beräkna pH angivet [H⁺] = 1,4 x 10^-5 M

pH = -log₁₀[H⁺]
pH = -log₁₀(1,4 x 10)^-5)
pH = 4,85

Exempel:

Beräkna [H⁺] från ett känt pH. Hitta [H⁺] om pH = 8,5

[H⁺] = 10^-pH
[H⁺] = 10^-8,5
[H⁺] = 3,2 x 10^-9 M