תוֹכֶן
כסטודנטית לכימיה, אחת המיומנויות הבסיסיות שלומדים היא כיצד לחשב את רמת החומציות והבסיס של חומצות ובסיסים. המושגים והחישוב אינם קשים אם אתה מכיר לוגריתמים וריכוז הפתרונות.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
לחישוב pH = - יומן (H3O+ ריכוז יונים). חישוב ל- pOH הוא - יומן (OH- ריכוז יונים).
משמעות ה- pH וה- pOH
לגבי חומצות ובסיסים, ריכוז התמיסה כולל מספרים שיכולים להשתנות על פני מגוון רחב של ערכים - יותר ממיליון לאחד. בשונה מרוב היחידות, שהן ליניאריות, pH ו- pOH מבוססות שתיהן על הלוגריתם הנפוץ (בסיס 10), ומאפשרות לך לבטא ערכים בספרה אחת או שתיים שאחרת יפרסו סדר גודל גדול. למרות שזה מתרגל, הקומפקטיות של יחידות pH ו- POH נוחה וחוסכת זמן ובלבול. יחידת ה- pH מציינת חומציות, כאשר מספרים קטנים יותר משמעותם ריכוזים גדולים יותר של H3O+ (הידרוניום) יוני, ונעים בין מעל 14 (מאוד אלקליין) עד למספרים שליליים (חומצה מאוד; המספרים השליליים הללו משמשים בעיקר למטרות אקדמיות). בסולם זה, מים מיוניזים הם בעלי pH של 7. סולם ה- POH דומה מאוד ל- pH, אך הפוך. הוא משתמש באותה מערכת מספור כמו pH, אך מודד OH- יונים. בסולם זה למים יש ערך זהה (7), אך תוכלו למצוא בסיסים בקצה הנמוך וחומצות בקצה הגבוה.
חישוב pH
כדי לחשב pH מהריכוז הטוחן של חומצה, קח את היומן הנפוץ של ה- H3O+ ריכוז יונים ואז הכפיל ב -1: pH = - יומן (H3O+). לדוגמא, מהו ה- pH של תמיסה 0.1 מ 'של חומצה הידרוכלורית (HCl), בהנחה שהחומצה מתנותקת לחלוטין ליונים שבתמיסה? ריכוז ה- H3O+ יונים הוא 0.1 שומן לליטר. pH = - יומן (.1) = - (- 1) = 1.
חישוב POH
החישוב ל- POH פועל על פי אותם כללים כמו ל- pH, אך משתמש בריכוז ה- OH- יונים: pOH = - יומן (OH-). לדוגמה, מצא את ה- POH של תמיסה של 0,02 M של נתרן הידרוקסיד (KOH). ריכוז OH- יונים הוא 0.02 שומן לליטר. pOH = - יומן (.02) = - (- 1.7) = 1.7.
הוספת pH ו- POH
כשמחשבים גם את ה- pH וגם את ה- POH של פיתרון נתון, המספרים תמיד מסתכמים ב -14. לדוגמא, ה- pH וה- pOH של מים הם 7, ו- 7 + 7 = 14. תמיסת ה- 0,02 M של נתרן הידרוקסיד בדוגמא. לעיל יהיה pH של 12.3. המשמעות היא שאם אתה יודע את ה- pH, אתה יכול לחסוך אותו מ- 14 כדי למצוא את ה- POH, ולהיפך.