Beregning af pH og pOH:En praktisk guide til syre-base-koncentrationer

ddukang/iStock/GettyImages

TL;DR

For at beregne pH skal du tage den negative logaritme af hydroniumionkoncentrationen. pOH kan derefter findes ved at trække pH fra 14. Omvendt, for at finde pH fra en kendt pOH, skal du blot trække pOH fra 14.

Hvad måler pH og pOH?

Når en stærk syre opløses i vand, frigiver den hydroniumioner (H₃ O ⁺ ). Dette sker, fordi syrens proton adskilles fra syremolekylet og forbindes med et vandmolekyle. For eksempel opfører saltsyre (HCl) sig som følger:

pH-skalaen angiver koncentrationen af H₃ O ⁺ , mens pOH-skalaen afspejler koncentrationen af hydroxidioner (OH ^- ). Disse to værdier er komplementære og giver et komplet billede af en opløsnings surhed eller basicitet.

Sådan beregnes pH og pOH

"p" i pH og pOH står for "–log." Således:

• pH =–log[H₃ O ⁺ ]
• pOH =–log[OH ^- ]

Stærke syrer og baser dissocierer fuldstændigt i vand. Hvis du kender molariteten af en stærk syre, kender du straks [H₃ O ⁺ ] koncentration. For eksempel giver en 0,001 M HCl-opløsning [H₃ O ⁺ ] =0,001M, så:

For at finde den tilsvarende pOH skal du bruge den iboende sammenhæng for vand ved 25°C:

Således, hvis pH =3, så er pOH =11. Omvendt, for en stærk base med pH =13, er pOH =1.

Identifikation af sure og grundlæggende løsninger

Fortolkning af pH-skalaen er ligetil:

• pH <7:sur (høj H₃ O ⁺ koncentration)
• pH =7:neutral (lig med H₃ O ⁺ og OH ^- koncentrationer)
• pH> 7:basisk (lavt H₃ O ⁺ koncentration)

Disse retningslinjer giver dig mulighed for hurtigt at vurdere, om en opløsning er sur, neutral eller basisk baseret på dens pH- eller pOH-værdi.