در زندگی روزمره ، pH معیار یا محدوده ای است که معمولاً برای توصیف سطح بی طرفی یا عدم خنثی بودن در وسایل خانگی استفاده می شود. در علوم طبیعی ، pH واحد اندازه گیری یونهای محلول است. اگر از کلاس علوم یا شیمی استفاده می کنید ، ممکن است لازم باشد بدانید چگونه pH را بر اساس غلظت محاسبه کنید. pH را با استفاده از معادله pH محاسبه کنید: pH = -log [H3O+].
گام
روش 1 از 3: درک pH
مرحله 1. بدانید pH به چه معناست
pH غلظت یونهای هیدروژن در محلول است. محلولهای با غلظت بالای یون هیدروژن اسیدی هستند. محلولهایی با غلظت کم یونهای هیدروژن اساسی هستند که به نام قلیایی نیز شناخته می شوند. یونهای هیدروژن ، که به نام هیدرونیوم نیز شناخته می شوند ، به طور خلاصه H+ یا H3O+ نوشته می شوند.
- محدوده pH را بشناسید. محدوده pH 1-14 است. هرچه عدد کمتر باشد محلول اسیدی تر است. هرچه این عدد بیشتر باشد ، محلول قلیایی تر است. به عنوان مثال ، آب پرتقال دارای pH 2 است زیرا کاملاً اسیدی است. در مقابل ، سفیدکننده دارای pH 12 است زیرا کاملاً قلیایی است. اعداد در وسط آن محدوده معمولاً خنثی هستند ، مانند آب ، با pH 7.
- یک سطح pH 10 برابر اختلاف دارد. به عنوان مثال ، هنگام مقایسه pH 7 با pH 6 ، pH 6 ده برابر pH 7 اسیدی تر است. بنابراین ، pH 6 100 برابر pH 8 اسیدی تر خواهد بود.
مرحله 2. pH را در معادله تعریف کنید
محدوده pH با استفاده از لگاریتم منفی محاسبه می شود. لگاریتم منفی تعداد دفعات تقسیم یک عدد است. معادله pH را می توان به صورت زیر مشاهده کرد: pH = -log [H3O+].
- معادله را گاه می توان به صورت pH = -log [H] در نظر گرفت+]. بدانید که معادلاتی که دارای H3O+ یا H+ هستند در واقع همان معادله هستند.
- برای محاسبه pH لازم نیست بدانید log منفی به چه معناست. اکثر ماشین حساب های مورد استفاده در دبیرستان ها و دانشگاه ها دارای دکمه ورود به سیستم هستند.
مرحله 3. درک تمرکز
غلظت تعداد ذرات یک ترکیب در یک محلول است. غلظت به طور کلی در واحدهای مولار توصیف می شود. مولاری مول بر واحد حجم (m/v یا M) است. در صورت استفاده از محلول در آزمایشگاه ، غلظت روی بطری نوشته می شود. هنگام انجام تکالیف شیمی ، تمرکز معمولاً داده می شود.
روش 2 از 3: استفاده از غلظت برای محاسبه pH
مرحله 1. معادله pH را به خاطر بسپارید
معادله pH به شرح زیر است: pH = -log [H3O+]. مطمئن شوید که معنی هر عبارت را در معادله می دانید. ببینید کدام قبیله نشان دهنده تمرکز است.
در شیمی ، پرانتز معمولاً به معنی "غلظت" است. بنابراین ، معادله pH را می توان به عنوان "pH برابر لگاریتم منفی غلظت یون هیدرونیوم" خواند
مرحله 2. غلظت واقعی را مشخص کنید
معادله شیمیایی خود را بخوانید. غلظت اسید یا باز را مشخص کنید. کل معادله را با مقادیر شناخته شده در معادله روی کاغذ بنویسید. همیشه واحدها را برای جلوگیری از سردرگمی اضافه کنید.
به عنوان مثال ، اگر غلظت 1.05 10 10^5 M باشد ، معادله pH را به صورت زیر بنویسید: pH = -log [1.05 x 10^5 M]
مرحله 3. معادله را حل کنید
هنگام حل معادلات pH ، باید از یک ماشین حساب علمی استفاده کنید. ابتدا دکمه "منفی" را فشار دهید. این دکمه معمولاً "+/-" نوشته می شود. اکنون ، دکمه "ورود" را فشار دهید. صفحه شما باید "-log" را نشان دهد. اکنون ، براکت های باز را فشار داده و تمرکز خود را وارد کنید. در صورت لزوم ، یک ضامن اضافه کنید. با بستن براکت ها دنبال کنید. در این مرحله ، باید "-log (1 ، 05x10^5)" را ببینید. دکمه برابر را فشار دهید. مقدار pH شما باید 5 باشد.
روش 3 از 3: استفاده از pH برای محاسبه غلظت
مرحله 1. مقادیر ناشناخته را مشخص کنید
ابتدا معادله pH را بنویسید. در مرحله بعد ، مقادیری را که می شناسید با نوشتن آنها در زیر معادله خود مشخص کنید. به عنوان مثال ، اگر می دانید که pH 10 ، 1 است ، 10 ، 1 را روی کاغذ ، دقیقاً زیر معادله pH بنویسید.
مرحله 2. معادله را دوباره مرتب کنید
تنظیم مجدد معادلات مستلزم درک جامعی از جبر است. برای محاسبه غلظت با استفاده از pH ، باید درک کنید که غلظت باید در یک طرف علامت مساوی جدا شود. با حرکت pH به یک طرف و تغییر غلظت یون هیدرونیوم به طرف دیگر شروع کنید. توجه داشته باشید که علامت منفی روی چوب به همراه یون هیدرونیوم منتقل می شود و معادله هیدرونیوم را در طرف مقابل مثبت می کند. سپس ، pH را از سمت چپ کم کرده و pH را به عنوان نماد سمت راست اضافه کنید.
به عنوان مثال ، pH = -log [H3O+] به +[H3O تغییر می کند+] = log^-pH. توجه داشته باشید که مقدار pH تبدیل به لاگ معکوس شده است. سپس ، می توانید pH را با 10 ، 1 جایگزین کنید.
مرحله 3. معادله را حل کنید
هنگام کار با سیاهههای معکوس ، فرآیند محاسبه با استفاده از ماشین حساب کاملاً منحصر به فرد است. به یاد داشته باشید که log یک نوع ضرب به توان 10 است. برای وارد کردن معادله خود ، عدد 10. را وارد کنید. سپس ، دکمه "EXP" را فشار دهید. یک علامت منفی وارد کنید و سپس مقدار را وارد کنید. دکمه برابر را فشار دهید.
به عنوان مثال ، ما دارای مقدار pH 10 هستیم. 1. "10" را وارد کنید ، سپس "EXP" را فشار دهید. اکنون ، "-/+" را وارد کنید تا مقدار منفی شود. در نهایت ، مقدار pH "10 ، 1" را وارد کنید. دکمه برابر را فشار دهید. 1e-100 دریافت خواهید کرد. این بدان معناست که غلظت ما 1.00 x 10^-100 M است
مرحله 4. در پاسخ خود تجدید نظر کنید
آیا پاسخ بالا منطقی است؟ اگر PH شما برابر با 10.1 است ، می دانید که یون هیدرونیوم باید بسیار کوچک باشد زیرا 10.1 محلول قلیایی است. بنابراین ، مقدار غلظت بسیار کوچک منطقی است.
نکات
اگر محاسبه pH برای شما دشوار به نظر می رسد ، بسیاری از ابزارهای دیگر موجود است. از کتاب درسی خود استفاده کنید و از معلم خود کمک بیشتری بخواهید
ویکی هاو مرتبط
- نحوه انجام استوکیومتری
- نحوه رقیق کردن اسید
