Hur man beräknar pH

PH är en skala som mäter surheten eller basiciteten hos en lösning eller förening. Vetenskapligt mäter pH de joner som finns i en kemisk lösning. Om du deltar i en naturvetenskaplig eller kemisk kurs, måste du veta hur du beräknar pH baserat på den molära koncentrationen av den kemiska lösningen i fråga. För att beräkna pH används följande ekvation: pH = -log [H3O +].

Metod 1

Grunderna för pH

Förstå vad pH verkligen är. PH är koncentrationen av vätejoner i en lösning. En lösning som har en hög koncentration av vätejoner är sur, medan en lösning med låg koncentration av vätejoner är grundläggande, även känd som alkalisk. Vätejonen är också känd under namnet Hydronium och kännetecknas av symbolen H + eller H30 +.

Förstå pH-mätskalan. Denna skala varierar från 1 till 13, där det lägre talet indikerar en sur lösning och det högsta basnumret. Till exempel har apelsinjuice ett pH på 2 på grund av dess surhet. Å andra sidan har blekmedlet ett pH av 12, vilket innebär att det är väldigt grundläggande. Mellannumren på skalan representerar neutrala lösningar, såsom vatten med ett pH av 7.
Varje pH-nivå skiljer sig från nästa eller föregående med en faktor 10. Till exempel genom att jämföra ett pH 7 till ett pH 6 är den senare tio gånger mer sur än den första. Som ett resultat är pH 6 100 gånger mer surt än ett pH 8

Definiera pH med en ekvation. PH-mätskalan definieras av en negativ logaritm. Den negativa logaritmen för ett tal indikerar helt enkelt divisorn i bas 10. pH-ekvationen är som följer: pH = -log [H3O +].

Ibland kan pH-ekvationen representeras enligt följande: pH = -log [H +]. Båda formerna representerar samma ekvation.

För att beräkna pH är det emellertid inte nödvändigt att fullt ut förstå betydelsen av negativ logaritm. De flesta räknemaskiner som används i mitten och gymnasiet kan beräkna logaritmen för ett tal.

Förstå betydelsen av koncentrationen. Detta är antalet partiklar i en förening som löses i en lösning. Koncentrationen beskrivs vanligen genom molariteten. Koncentrationen kallas mol per volymandel (m / v eller M). Inom kemilaboratorierna visas koncentrationen av tillgängliga lösningar på flaskan. I kemiproblem är koncentration normalt en given.

Metod 2

Använd koncentration för att beräkna pH

Kom ihåg pH-ekvationen. PH beskrivs med följande ekvation: pH = -log [H3O +]. Se till att du vet vad termen i denna ekvation representerar. Identifiera termen som anger koncentrationen.

Identifiera värdet av koncentrationen. Läs texten i kemiproblemet du behöver lösa för att ta reda på koncentrationen av en syra eller en bas. Returnera hela ekvationen till papper genom att ersätta de kända värdena med motsvarande variabler. För att undvika förvirring rapportera alltid mätenheterna.

Till exempel, om koncentrationen är 1,05 * 10⁵ M, ekvationen för beräkning av pH kommer att vara enligt följande: pH = -log [1,05 * 10⁵ M]

Lös ekvationen. För att göra detta kommer du vara skyldig att använda en vetenskaplig kalkylator. Tryck först på knappen "-", följt av knappen "log". Skrivningen ska visas på räknatorns display "-log". Tryck på knappen för den öppna fästet och skriv in koncentrationen. När du är närvarande, glöm inte att ange exponenten. I slutet stänger du fästet. Följande formel ska visas på räknarens display "-log (1.05x10 ^ 5)". Tryck på knappen för att utföra beräkningen, resultatet ska vara: pH = 5.

Metod 3

Använd pH för att beräkna koncentrationen

Identifiera okända variabler. Skriv först ekvationen för att beräkna pH. Fortsätt genom att identifiera de värden du känner till och hänvisa direkt till ekvationen nedan. Om du till exempel vet att pH-värdet är 10,1, rapporterar du det direkt på arket omedelbart efter att du har skrivit ekvationen för att beräkna det.

Ställ in ekvationen. Denna passage kräver omfattande kunskaper om algebra. För att beräkna koncentrationen från pH måste du ställa in ekvationen så att koncentrationen är isolerad i en medlem. Det börjar med att flytta pH i en medlem och koncentrationen av vätejoner i den andra. Kom ihåg att behålla logaritmen, när du flyttar den till den andra medlemmen, och att den måste omvandlas till en positiv. Vid denna tidpunkt subtraherar pH-värdet från den vänstra delen och ställer den som en negativ exponent av den högra delen.

Vår ursprungliga ekvation, pH = -log [H3O +] blir + [H3O +] = log^-pH. Observera att pH-värdet har blivit en invers logaritm. Nu kan du ersätta pH-värdet inom ekvationen med 10,1.

Fortsätt att lösa ekvationen. När man arbetar med inversa logaritmer är processen för beräkningar att följa unik. Kom ihåg att logaritmen är en multiplikation i basen 10. För att infoga ekvationen i räknaren skriver du numret 10. Nu trycker du på knappen "EXP" skriv sedan in tecknet "-" följt av det kända pH-värdet. I slutet trycker du på knappen för att utföra beräkningen.

I vårt exempel vet vi att pH är 10,1. Så vi måste skriva "10" och tryck på knappen "EXP". Tryck nu på knappen "-" eftersom exponenten för vår ekvation är negativ. Slutligen ange pH-värdet, dvs "10,1". När du är klar trycker du på knappen för att utföra beräkningarna. Som ett resultat borde vi få "1e-100". Detta innebär att koncentrationen är 1,00 * 10^-100 M.

Analysera resultatet. Är lösningen som erhållits i föregående steg korrekt? Vi vet att en lösning med pH 10,1 är mycket grundläggande, så koncentrationen av vätejoner är mycket låg. Detta betyder att koncentrationsnumret är litet, så den erhållna lösningen är korrekt.

tips

Om beräkningen av pH verkar svårt, vet att det finns många resurser som kan underlätta uppgiften. Läs i handboken och tala med din lärare om hjälp.

Dela på sociala nätverk:

Relaterade