Hvad betyder pH i kemi?

pH-skalaen er en metode til at repræsentere, hvor sur eller basisk et stof er. Skalaen virker modstridende ved første øjekast, men den bruges alment i biologi, kemi, geologi og andre fysiske videnskaber. Kommunikation på disse områder kræver en forståelse af begrebet pH. Når man forstår, er pH-skalaen et nyttigt indeks for at formidle stoffers kritiske fysiske egenskaber.

Definition

pH, som altid er skrevet med små bogstaver "p", er en skala af hvordan meget ionisk hydrogen er i et stof. Skalaen løber fra 0 til 14. Helt rent vand har en pH på 7, som er neutral. Jo lavere tallet på skalaen er, desto mere sure er stoffet. Jo højere tallet på skalaen er, jo mere grundlæggende eller alkalisk er stoffet. Stoffer, der er ekstremt sure eller basale, har tendens til at være ætsende eller forbrændingsfremkaldende. Skalaen er logaritmisk, hvilket betyder at den er baseret på tiere. Således er et stof med en pH på 4 10 gange mere sur end et stof med en pH på 5.

Beregning af pH

Matematisk betyder pH den negative log af koncentrationen af ​​hydrogenioner i et stof. Dette tager koncentrationen af ​​hydrogenioner i et stof og konverterer det til en værdi på pH-skalaen, hvor det forstås bedre. Koncentrationen af ​​hydrogen findes i form af molaritet eller mol pr. Liter. Derefter tages den negative log af koncentrationen. Så pH i kemi er en strømlinet måde at repræsentere, hvor mange brintioner der er i et givet stof.

Et eksempel på

For eksempel, hvis en prøve er 1 L og har 0,02 g hydrogen i det kan du beregne dets pH. Du skal først bestemme dens molaritet. Fordi en mol hydrogen er ca. 1 g, er 0,02 gram pr. Liter det samme som 0,02 mol pr. Liter, hvilket giver en molaritet på 0,02. I videnskabelig notation ville dette være 2 x 10 ^ -2. Så den negative log af dette tal ville være eksponenten med et negativt tegn foran den (- 2 = 2). Således vil pH i denne prøve være 2.

Find pH gennem pOH

Du kan også bruge en indirekte måde at måle pH på. Hvis du kender pOH, kan du beregne pH. POH er den negative log af hydroxidet eller OH-gruppen, ion. På grund af den måde, hvorpå hydrogen og hydroxid interagerer, er pOH i det væsentlige det modsatte af pH. Så hvis du kender hydroxidkoncentrationen, kan du beregne pH med ligningen 14 - pOH = pH. For eksempel, hvis et stof har en pOH på 12, ville det have en pH på 2. Du kan anvende den samme hovedstol i omvendt for at finde pOH fra pH ved hjælp af formlen 14 - pH = pOH.