Hier leest u hoe u de pH-waarden kunt berekenen

pH is een maat voor hoe zuur of basisch een chemische oplossing is. De pH schaal loopt van 0 tot 14 - een waarde van zeven wordt als neutraal beschouwd, minder dan zeven zuur en groter dan zeven basisch.

pH is de negatieve base 10 logaritme ("log" op een rekenmachine) van de waterstofionconcentratie van een oplossing. Om het te berekenen, neemt u het logboek van een gegeven waterstofionconcentratie en keert u het teken om. Zie hieronder meer informatie over de pH-formule.

Hier is een meer diepgaand overzicht van hoe de pH te berekenen en wat pH betekent met betrekking tot waterstofionconcentratie, zuren en basen.

Er zijn verschillende manieren om zuren en basen te definiëren, maar de pH verwijst specifiek alleen naar waterstof ion concentratie en wordt toegepast op waterig (op waterbasis) oplossingen. Wanneer water dissocieert, levert dit een waterstofion en een hydroxide op. Zie deze chemische vergelijking hieronder.

H₂O ↔ H⁺ + OH^-

Houd er bij het berekenen van de pH rekening mee dat [] verwijst naar

De relatie tussen pH en molariteit kan worden uitgedrukt als:

K_w = [H⁺][OH^-] = 1x10^-14 bij 25 ° C
voor zuiver water [H⁺] = [OH^-] = 1x10^-7

• K_w is de dissociatieconstante van water
• Zure oplossing: [H⁺]> 1x10^-7
• Basis oplossing: [H⁺] <1x10^-7

De evenwichtsvergelijking levert de volgende formule op voor de pH:

pH = -log₁₀[H⁺]
[H⁺] = 10^-pH

Met andere woorden, de pH is de negatieve log van de molaire waterstofionenconcentratie of de molaire waterstofionenconcentratie is gelijk aan 10 van het vermogen van de negatieve pH-waarde. Het is gemakkelijk om deze berekening op elke manier uit te voeren wetenschappelijke rekenmachine omdat vaker wel dan niet, deze een "log" knop hebben. Dit is niet hetzelfde als de knop "ln", die verwijst naar de natuurlijke logaritme.

U kunt eenvoudig een pH-waarde gebruiken om bereken pOH als u zich herinnert:

pH + pOH = 14

Dit is vooral handig als je wordt gevraagd om de pH van een base te vinden, omdat je dit meestal oplost pOH in plaats van pH.

Probeer deze voorbeeldproblemen om uw pH-kennis te testen.

Bereken de pH voor een specifieke [H⁺]. Bereken pH gegeven [H⁺] = 1,4 x 10^-5 M

Antwoord:

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

Bereken [H⁺] van een bekende pH. Zoek [H⁺] als pH = 8,5

Antwoord:

[H⁺] = 10^-pH
[H⁺] = 10^-8.5
[H⁺] = 3,2 x 10^-9 M

Vind de pH als de H⁺ concentratie is 0,0001 mol per liter.

Hier helpt het om de concentratie te herschrijven als 1,0 x 10^-4 M omdat dit de formule vormt: pH = - (- 4) = 4. Of u kunt gewoon een rekenmachine gebruiken om het logboek bij te houden. Dit geeft u:

Antwoord:

pH = - log (0,0001) = 4

Meestal krijgt u niet de waterstofionenconcentratie in een probleem, maar moet u deze vinden door een chemische reactie of zuurconcentratie. De eenvoud hiervan hangt af van of u een sterk zuur of een zwak zuur. De meeste problemen die om pH vragen, zijn voor sterke zuren omdat ze volledig dissociëren in hun ionen in water. Zwakke zuren daarentegen dissociëren slechts gedeeltelijk, dus bij evenwicht bevat een oplossing zowel het zwakke zuur als de ionen waarin het dissocieert.

Vind de pH van een 0,03 M oplossing van zoutzuur, HCl.

Onthoud dat zoutzuur een sterk zuur is dat volgens een molverhouding van 1: 1 dissocieert in waterstofkationen en chloride-anionen. De concentratie waterstofionen is dus precies hetzelfde als de concentratie van de zuuroplossing.

Antwoord:

[H⁺ ] = 0,03 M

pH = - log (0,03)
pH = 1,5

Zorg er bij het uitvoeren van pH-berekeningen altijd voor dat uw antwoorden kloppen. Een zuur moet een pH hebben die veel lager is dan zeven (meestal één tot drie) en een base moet een hoge pH-waarde hebben (meestal rond de 11 tot 13). Hoewel het theoretisch mogelijk is bereken een negatieve pHmoeten de pH-waarden in de praktijk tussen 0 en 14 liggen. Dit betekent dat een pH hoger dan 14 een fout aangeeft bij het opstellen van de berekening of bij de berekening zelf.