Как посчитать pH

PDF download Загрузить PDF
PDF download Загрузить PDF

В быту под pH подразумевают обычно шкалу, используемую для описания нейтральности или, наоборот, недостатка нейтральности того или иного вещества. В научном значении величина pH соответствует количеству ионов в химическом растворе. Если вы изучаете химию или связанные с ней предметы, вам может понадобиться рассчитать уровень pH, основываясь на концентрации веществ в растворе. Значение pH находится по следующей формуле: pH = -lg[H 3 O + ].

Метод 1
Метод 1 из 3:

Что такое pH

PDF download Загрузить PDF
  1. Величина pH соответствует концентрации ионов водорода в растворе. Раствор с повышенной концентрацией ионов водорода называется кислотным, а раствор с пониженной концентрацией этих ионов – щелочным. [1] Ионы водорода кратко обозначают как H + . Их можно представлять и в составе соединения, тогда они называются гидроксонием и записываются как H 3 0 + .
    • Ознакомьтесь со шкалой pH. Значения на шкале pH изменяются от 1 до 14. Чем меньше число, тем более кислотным является данный раствор. И наоборот, чем выше значение, тем более щелочным является раствор. [2] Например, pH апельсинового сока составляет 2, поскольку этот сок представляет собой довольно кислотную жидкость. У хлорного отбеливателя pH равно 12, так как в нем много щелочи. [3] В середине шкалы располагаются относительно нейтральные растворы, такие как вода, pH которой составляет 7.
    • Разница между двумя растворами на 1 пункт по шкале pH означает, что они различаются по кислотности в 10 раз. Например, если взять два раствора со значениями pH 6 и 7, кислотность первого раствора с pH 6 будет выше кислотности второго раствора с pH 7 в 10 раз. А, например, кислотность раствора с pH 6 выше кислотности раствора с pH 8 в 100 раз. [4]
  2. Шкала pH вычисляется с помощью отрицательного десятичного логарифма. Отрицательный десятичный логарифм соответствует числу нулей, стоящих перед единицей, включая и ноль целых: например, отрицательный десятичный логарифм числа 0,1 равен 1, числа 0,01 — 2, и так далее. [5] Формула для нахождения pH выглядит следующим образом: pH = -lg[H 3 O + ].
    • Иногда формулу записывают в виде pH = -lg[H + ]. Неважно, стоит ли в уравнении H 3 O + или H + , обе формы записи равноценны.
    • Для нахождения pH необязательно уметь рассчитывать десятичный логарифм, так как практически в каждом научном или инженерном калькуляторе есть опция его вычисления.
  3. Концентрация какого-либо вещества соответствует числу частиц этого вещества, присутствующих в растворе. [6] Как правило, концентрация выражается в количестве молей на единицу объема и обозначается как m/V, или M. В химических лабораториях концентрации растворов пишут на бутылках с ними. Если вы решаете химическую задачу, концентрация может быть дана в условии, либо ее требуется найти.
    Реклама
Метод 2
Метод 2 из 3:

Расчет pH по известной концентрации

PDF download Загрузить PDF
  1. Вот эта формула: pH = -lg[H 3 O + ]. [7] Убедитесь в том, что вы знакомы со всеми элементами, входящими в данную формулу. Посмотрите, какая величина соответствует концентрации.
    • В химии квадратные скобки означают концентрацию чего-либо. Так что формула для расчета pH читается как «pH равно отрицательному логарифму концентрации гидроксоний-ионов».
  2. Внимательно прочитайте условие задачи. Найдите в исходных данных концентрацию кислоты или щелочи. Запишите полную формулу на листке бумаги, подставив в нее известные величины. [8] Чтобы не возникло путаницы, рядом с числами всегда указывайте единицы измерения.
    • Например, если концентрация составляет 1,05 x 10 5 M, запишите формулу для расчета pH в следующем виде: pH = -lg[1,05 x 10 5 M]
  3. Для этого удобно использовать научный калькулятор. Сначала введите знак минуса, нажав кнопку «+/-». Затем нажмите кнопку «log», соответствующую десятичному логарифму (в английском языке десятичный логарифм обозначается как log). На экране отобразится «-log». [9] Затем нажмите левую скобку и введите концентрацию. При необходимости не забудьте указать значение степени. [10] После этого закройте скобки. [11] В результате на экране калькулятора вы увидите «-log(1,05x10 5 ). Нажмите «=». У вас должно получиться значение pH, приблизительно равное 4,98.
    Реклама
Метод 3
Метод 3 из 3:

Расчет концентрации по известному значению pH

PDF download Загрузить PDF
  1. Запишите формулу для вычисления pH. После этого выясните известные величины, выписав их значения под формулой. Например, если известно, что pH равно 10,1, запишите это число под pH в формуле.
  2. При этом вам понадобятся знания из школьного курса алгебры. Для вычисления концентрации по известному значению pH необходимо преобразовать формулу так, чтобы концентрация обособленно стояла с какой-либо из двух сторон уравнения. То есть необходимо, чтобы по одну сторону знака равенства было выражение, содержащее величину pH, а по другую — концентрация гидроксония. Сначала умножьте обе части уравнения на -1. Затем возведите 10 в степени, стоящие по обе стороны получившегося равенства.
    • Преобразовывая равенство pH = -log[H 3 O + ], получаем формулу +[H 3 O + ] = 10 -pH , то есть концентрация ионов равна десяти в степени -pH. Теперь вместо pH подставляем известное значение, в нашем случае 10,1.
  3. Для возведения десяти в степень в калькуляторе предусмотрена определенная процедура. Сначала наберите 10. Затем нажмите клавишу возведения в степень «EXP». Введите знак минуса и значение степени. Нажмите «=».
    • В нашем примере pH равно 10,1. Наберите «10» и нажмите клавишу «EXP». После этого нажмите «-/+», меняя знак. И наконец, введите значение pH «10,1» и нажмите клавишу «=». В результате у вас должно получиться 1e-100. Это означает, что концентрация составляет 1,00 x 10 -100 M.
  4. Имеет ли он физический смысл? Если pH равно 10,1, это значит, что концентрация гидроксония чрезвычайно мала, и у вас щелочной раствор. [12] Таким образом, найденная очень низкая концентрация соответствует
    Реклама

Советы

  • Если вычисление уровня pH поначалу кажется вам трудным, не забывайте, что существует множество источников, позволяющих больше узнать об этом вопросе. Воспользуйтесь учебником химии или попросите преподавателя помочь вам.
Реклама

Дополнительные статьи

Как
найти число протонов, нейтронов и электронов
Как
написать электронную конфигурацию атома любого элемента
Как
сделать кристаллы соли
Как
сделать слоновью зубную пасту
Как
написать ионное уравнение
Как
пользоваться таблицей Менделеева
Как
рассчитать концентрацию раствора
Как
определить валентные электроны
Как
готовить химические растворы
Как
разбавить раствор
Как
рассчитать нормальность раствора
Как
провести спектрофотометрический анализ
Как
найти электроны
Как
рассчитать молярный коэффициент поглощения
Реклама

Источники

  1. ↑ http://academic.brooklyn.cuny.edu/biology/bio4fv/page/ph_def.htm
  2. ↑ http://academic.brooklyn.cuny.edu/biology/bio4fv/page/ph_def.htm
  3. ↑ http://academic.brooklyn.cuny.edu/biology/bio4fv/page/ph_def.htm
  4. ↑ http://academic.brooklyn.cuny.edu/biology/bio4fv/page/ph_def.htm
  5. ↑ https://www.mathsisfun.com/algebra/logarithms.html
  6. ↑ http://www.gcsescience.com/m28.htm
  7. ↑ http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch17/ph.php
  8. ↑ http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch17/ph.php
  9. ↑ http://www.chemteam.info/AcidBase/pH.html
  1. ↑ http://www.chemteam.info/AcidBase/Calculator-Warning.html
  2. ↑ http://www.chemteam.info/AcidBase/pH.html
  3. ↑ http://academic.brooklyn.cuny.edu/biology/bio4fv/page/ph_def.htm

Об этой статье

На других языках
Эту страницу просматривали 156 571 раз.

Была ли эта статья полезной?

Реклама