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Come studente di chimica, una delle abilità di base che impari è come calcolare il pH e il pOH di acidi e basi. I concetti e il calcolo non sono difficili se hai familiarità con i logaritmi e la concentrazione delle soluzioni.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
Per calcolare il pH = - log (H3O+ concentrazione di ioni). Il calcolo per pOH è - log (OH- concentrazione di ioni).
Che cosa è pH e pOH
Per acidi e basi, la concentrazione della soluzione comporta numeri che possono variare in un ampio intervallo di valori, da oltre un milione a uno. A differenza della maggior parte delle unità, che sono lineari, pH e pOH sono entrambi basati sul logaritmo comune (base 10), che consente di esprimere valori in una o due cifre che altrimenti si estenderebbero su molti ordini di grandezza. Anche se questo richiede abituarsi, la compattezza delle unità pH e pOH è conveniente e consente di risparmiare tempo e confusione. L'unità pH indica acidità, dove numeri più piccoli significano maggiori concentrazioni di H3O+ ioni (idronio) e vanno da oltre 14 (molto alcalini) a numeri negativi (molto acidi; questi numeri negativi sono usati principalmente per scopi accademici). Su questa scala, l'acqua deionizzata ha un pH di 7. La scala di pOH è molto simile al pH, ma invertita. Utilizza lo stesso sistema di numerazione del pH, ma misura OH- ioni. Su questa scala, l'acqua ha lo stesso valore (7), ma troverai basi nella parte bassa e acidi nella parte alta.
Calcolo del pH
Per calcolare il pH dalla concentrazione molare di un acido, prendere il registro comune dell'H3O+ concentrazione di ioni, quindi moltiplicare per -1: pH = - log (H3O+). Ad esempio, qual è il pH di una soluzione 0,1 M di acido cloridrico (HCl), supponendo che l'acido sia completamente dissociato in ioni nella soluzione? La concentrazione di H3O+ ioni è 0,1 moli per litro. pH = - log (.1) = - (- 1) = 1.
Calcolo pOH
Il calcolo per pOH segue le stesse regole del pH, ma utilizza la concentrazione di OH- ioni: pOH = - log (OH-). Ad esempio, trovare il pOH di una soluzione 0,02 M di idrossido di sodio (KOH). La concentrazione di OH- ioni è 0,02 moli per litro. pOH = - log (.02) = - (- 1.7) = 1.7.
Aggiunta di pH e pOH
Quando si calcolano sia il pH che il pOH di una data soluzione, i numeri si sommano sempre fino a 14. Ad esempio, il pH e il pOH dell'acqua sono 7 e 7 + 7 = 14. La soluzione 0,02 M di idrossido di sodio nell'esempio sopra avrà un pH di 12,3. Ciò significa che, se si conosce il pH, è possibile sottrarlo da 14 per trovare il pOH e viceversa.