W życiu codziennym pH jest miarą lub zakresem, który jest zwykle używany do opisania poziomu neutralności lub braku neutralności w przedmiocie gospodarstwa domowego. W naukach przyrodniczych pH jest jednostką miary jonów w roztworze. Jeśli bierzesz udział w zajęciach z nauk ścisłych lub chemii, być może będziesz musiał wiedzieć, jak obliczyć pH według stężenia. Oblicz pH za pomocą równania pH: pH = -log[H3O+].
Krok
Metoda 1 z 3: Zrozumienie pH
Krok 1. Dowiedz się, co oznacza pH
pH to stężenie jonów wodorowych w roztworze. Roztwory o wysokim stężeniu jonów wodorowych są kwaśne. Roztwory o niskim stężeniu jonów wodorowych są zasadowe, znane również jako zasady. Jony wodorowe, znane również jako hydroniu, są w skrócie zapisywane jako H+ lub H3O+.
- Poznaj zakres pH. Zakres pH wynosi 1-14. Im niższa liczba, tym bardziej kwaśny roztwór. Im wyższa liczba, tym bardziej alkaliczny roztwór. Na przykład sok pomarańczowy ma pH 2, ponieważ jest dość kwaśny. Natomiast wybielacz ma pH 12, ponieważ jest dość alkaliczny. Liczby w środku tego zakresu są zwykle neutralne, tak jak woda o pH 7.
- Jeden poziom pH ma różnicę 10x. Na przykład, porównując pH 7 do pH 6, pH 6 jest dziesięciokrotnie bardziej kwaśne niż pH 7. Zatem pH 6 będzie 100 razy bardziej kwaśne niż pH 8.
Krok 2. Zdefiniuj pH w równaniu
Zakres pH jest obliczany przy użyciu ujemnego logarytmu. Logarytm ujemny oznacza, ile razy liczba musi zostać podzielona. Równanie pH można zobaczyć w następujący sposób: pH = -log[H3O+].
- Równanie może czasami być postrzegane jako pH = -log[H+]. Wiedz, że równania, które mają H3O+ lub H+, są w rzeczywistości tym samym równaniem.
- Nie trzeba wiedzieć, co oznacza logarytm ujemny, aby obliczyć pH. Większość kalkulatorów używanych w szkołach średnich i na uniwersytetach posiada przycisk dziennika.
Krok 3. Zrozum koncentrację
Stężenie to liczba cząstek związku w roztworze. Stężenie jest ogólnie opisywane w jednostkach molarności. Molarność to liczba moli na jednostkę objętości (m/v lub M). Jeśli użyjesz roztworu w laboratorium, stężenie zostanie zapisane na butelce. Kiedy odrabiasz pracę domową z chemii, zwykle podaje się koncentrację.
Metoda 2 z 3: Wykorzystanie stężenia do obliczenia pH
Krok 1. Zapamiętaj równanie pH
Równanie pH jest następujące: pH = -log[H3O+]. Upewnij się, że znasz znaczenie każdego terminu w równaniu. Zobacz, które plemię reprezentuje koncentrację.
W chemii nawiasy kwadratowe zwykle oznaczają „stężenie”. Zatem równanie pH można odczytać jako „pH jest równe ujemnemu logarytmowi stężenia jonów hydroniowych”
Krok 2. Zidentyfikuj faktyczne stężenie
Przeczytaj swoje równanie chemiczne. Określ stężenie kwasu lub zasady. Zapisz całe równanie na papierze ze znanymi wartościami w równaniu. Zawsze dodawaj jednostki, aby uniknąć zamieszania.
Na przykład, jeśli stężenie wynosi 1,05 x 10^5 M, zapisz równanie pH jako: pH = -log[1,05 x 10^5 M]
Krok 3. Rozwiąż równanie
Rozwiązując równania pH, musisz użyć kalkulatora naukowego. Najpierw naciśnij przycisk „ujemny”. Ten przycisk jest zwykle pisany jako „+/-”. Teraz naciśnij przycisk „zaloguj”. Twój ekran powinien pokazywać „-log”. Teraz naciśnij otwarte nawiasy i wprowadź swoją koncentrację. W razie potrzeby nie zapomnij dodać wykładnika. Dalej z nawiasami zamykającymi. W tym momencie powinieneś zobaczyć „-log (1, 05x10^5)”. Naciśnij przycisk równości. Twoja wartość pH powinna wynosić 5.
Metoda 3 z 3: Wykorzystanie pH do obliczenia stężenia
Krok 1. Zidentyfikuj nieznane wartości
Najpierw zapisz równanie pH. Następnie zidentyfikuj wartości, które znasz, pisząc je tuż pod równaniem. Na przykład, jeśli wiesz, że pH wynosi 10, 1, napisz 10, 1 na kartce, bezpośrednio pod równaniem pH.
Krok 2. Zmień układ równania
Przestawianie równań wymaga solidnego zrozumienia algebry. Aby obliczyć stężenie za pomocą pH, musisz zrozumieć, że stężenie musi być oddzielone po jednej stronie znaku równości. Zacznij od przeniesienia pH na jedną stronę i przesunięcia stężenia jonów hydroniowych na drugą stronę. Zauważ, że znak ujemny na kłodzie przesuwa się wraz z jonem hydroniowym, dzięki czemu równanie jest dodatnie dla hydroniowej po przeciwnej stronie. Następnie odejmij pH od lewej strony i dodaj pH jako wykładnik po prawej stronie.
Na przykład pH = -log[H3O+] zmieni się na +[H3O+] = log^-pH. Zauważ, że wartość pH stała się logarytmem odwrotnym. Następnie możesz zastąpić pH 10, 1.
Krok 3. Rozwiąż równanie
Podczas pracy z logami odwrotnymi proces obliczania za pomocą kalkulatora jest dość wyjątkowy. Pamiętaj, że log to rodzaj mnożenia do potęgi 10. Aby wprowadzić swoje równanie, wprowadź liczbę 10. Następnie naciśnij przycisk wykładnika „EXP”. Wprowadź znak minus, a następnie wartość. Naciśnij przycisk równości.
Na przykład mamy wartość pH 10, 1. Wpisz „10”, a następnie naciśnij „EXP”. Teraz wprowadź „-/+”, aby wartość była ujemna. Na koniec wprowadź wartość pH „10, 1”. Naciśnij przycisk równości. Otrzymasz 1e-100. Oznacza to, że nasze stężenie wynosi 1,00 x 10^-100 M
Krok 4. Przemyśl swoją odpowiedź
Czy powyższa odpowiedź ma sens? Jeśli masz pH 10,1 wiesz, że jon hydroniowy musi być bardzo mały, ponieważ 10,1 jest roztworem alkalicznym. Tak więc bardzo mała wartość stężenia ma sens.
Porady
Jeśli obliczenie pH wydaje Ci się trudne, dostępnych jest wiele innych narzędzi. Skorzystaj z podręcznika i poproś nauczyciela o dalszą pomoc
Powiązane WikiJak
- Jak zrobić stechiometrię
- Jak rozcieńczyć kwas?
