Sådan beregnes pH-effekten af ​​Dilution

Fortynding er en fælles laboratorieteknik, som de fleste science-studerende møder, når de ønsker at opnå en specifik koncentration af en løsning. Men det er også hvad du gør, når du tilføjer vand til din mad og drikker hjemme for at gøre dem mere til din smag. Fortynding påvirker mange egenskaber af en opløsning, herunder dens pH-niveau.

TL; DR (for lang, ikke læst)

Fortynding gør en sur opløsning mere alkalisk og en alkalisk opløsning mere sure . For at udarbejde pH-effekten af ​​fortynding bestemmer du koncentrationen af ​​hydrogenioner og konverterer den til pH ved hjælp af en simpel arbejdsmetode.

Betydning af fortynding

For at fortynde en vandig opløsning er du simpelthen Tilsæt vand til det. Dette øger andelen af ​​opløsningsmidlet eller det flydende materiale til fortynding i sammenligning med det for opløste eller komponenten opløst i opløsningsmidlet. Hvis du fortynder saltvand, vil opløsningen f.eks. Indeholde samme mængde salt, men mængden af ​​vand vil øge.

Betydning af pH

pH-skalaen måler, hvor sur eller alkalisk en stof er. Den løber fra 0 til 14, med en pH på 7 er neutral, en pH lavere end 7 er sur og en pH højere end 7 er alkalisk. Skalaen er logaritmisk, hvilket betyder, at hver hel pH-værdi under 7 er ti gange surere end den næste højere værdi. For eksempel er pH 3 ti gange mere sur end pH 4 og 100 gange mere sur end pH 5.

Det samme gælder for pH-værdier over 7. Hver værdi er ti gange mere alkalisk end den næste nedre helhed værdi. For eksempel er pH 9 ti gange mere alkalisk end pH 8 og 100 gange mere alkalisk end pH 7. Rent eller destilleret vand har en pH på 7, men når du tilsætter kemikalier til vand, kan opløsningen enten være sur eller alkalisk. PH-værdien af ​​en opløsning er et mål for dens hydrogenionkoncentration. Løsninger med en høj koncentration af hydrogenioner har en lav pH, og opløsninger med lave koncentrationer af H + ioner har en høj pH.

Fortynding af en sur

Syreholdige stoffer omfatter sort kaffe, batterisyre og citronsaft. Fortynding af en syre reducerer koncentrationen af ​​H + (aq) ioner, hvilket øger opløsningens pH-værdi i retning mod 7, hvilket gør det mindre surt. PH-værdien af ​​en sur opløsning kan dog ikke blive større end 7, fordi det vand du tilsætter til fortyndet det ikke er alkalisk.

Fortynding af en alkali

Alkaliske stoffer omfatter ammoniak, bagepulver og blege. Fortynding af en alkali nedsætter koncentrationen af ​​OH- (aq) ioner, hvilket reducerer opløsningens pH-niveau til 7, hvilket gør den mindre alkalisk. PH-værdien af ​​en alkalisk opløsning kan dog ikke blive lavere end 7, fordi det vand, du tilsætter til fortyndet, ikke er surt.

Beregning af pH-effekten af ​​fortynding

pH-værdien af ​​en opløsning er et mål for dens hydrogenionkoncentration. Løsninger med en høj koncentration af hydrogenioner har en lav pH, og opløsninger med lave koncentrationer af H + ioner har en høj pH. En simpel arbejdsdefinition af pH er pH = - log [H +], hvor [H +] er hydrogenionmolariteten. En logaritme af et tal er simpelthen eksponenten, når du skriver dette tal som en effekt på ti. Definitionen af ​​pH løst for hydrogenionmolaritet er derefter [H +] = 10-pH. For eksempel er molariteten af ​​hydrogenioner i en pH 6-opløsning 10 ^{-6 M. Brug denne beregning til at estimere hydrogenionkoncentrationen før fortynding.}

Efter fortynding måles opløsningens nye volumen. For eksempel, hvis du fortynder opløsningen til fire gange dens oprindelige volumen, vil koncentrationen blive reduceret til en fjerdedel. Hvis det oprindelige volumen er V1, og det samlede volumen efter fortynding er V4, vil den endelige koncentration være V1 /V4 gange den oprindelige koncentration. Du kan derefter konvertere hydrogenionskoncentrationen tilbage til pH ved hjælp af pH = - log [H +].