Nella vita di tutti i giorni, il pH è una misura o un intervallo che viene solitamente utilizzato per descrivere il livello di neutralità o mancanza di neutralità in un oggetto domestico. Nelle scienze naturali, il pH è un'unità di misura per gli ioni in soluzione. Se stai seguendo un corso di scienze o chimica, potresti aver bisogno di sapere come calcolare il pH in base alla concentrazione. Calcola il pH usando l'equazione del pH: pH = -log[H3O+].
Fare un passo
Metodo 1 di 3: Capire il pH
Passaggio 1. Sapere cosa significa pH
Il pH è la concentrazione di ioni idrogeno in una soluzione. Le soluzioni con un'alta concentrazione di ioni idrogeno sono acide. Le soluzioni con basse concentrazioni di ioni idrogeno sono basiche, note anche come alcali. Gli ioni idrogeno, noti anche come idronio, sono scritti brevemente come H+ o H3O+.
- Conosci l'intervallo di pH. L'intervallo di pH è 1-14. Più basso è il numero, più acida è la soluzione. Più alto è il numero, più alcalina è la soluzione. Ad esempio, il succo d'arancia ha un pH di 2 perché è piuttosto acido. Al contrario, la candeggina ha un pH di 12 perché è piuttosto alcalina. I numeri nel mezzo di tale intervallo sono generalmente neutri, come l'acqua, con un pH di 7.
- Un livello di pH ha una differenza di 10 volte. Ad esempio, quando si confronta il pH 7 con il pH 6, il pH 6 è dieci volte più acido del pH 7. Pertanto, il pH 6 sarà 100 volte più acido del pH 8.
Passaggio 2. Definire il pH nell'equazione
L'intervallo di pH viene calcolato utilizzando il logaritmo negativo. Il logaritmo negativo è il numero di volte che un numero deve essere diviso. L'equazione del pH può essere vista come segue: pH = -log[H3O+].
- L'equazione a volte può essere vista come pH = -log[H+]. Sappi che le equazioni che hanno H3O+ o H+ sono in realtà la stessa equazione.
- Non è necessario sapere cosa significa il log negativo per calcolare il pH. La maggior parte dei calcolatori utilizzati nelle scuole superiori e nelle università ha un pulsante di registro.
Passaggio 3. Comprendi la concentrazione
La concentrazione è il numero di particelle di un composto in una soluzione. La concentrazione è generalmente descritta in unità di molarità. La molarità è moli per unità di volume (m/v o M). Se usi una soluzione in laboratorio, la concentrazione sarà scritta sulla bottiglia. Quando si fanno i compiti di chimica, di solito viene data concentrazione.
Metodo 2 di 3: utilizzo della concentrazione per calcolare il pH
Passaggio 1. Ricorda l'equazione del pH
L'equazione del pH è la seguente: pH = -log[H3O+]. Assicurati di conoscere il significato di ciascun termine nell'equazione. Guarda quale tribù rappresenta la concentrazione.
In chimica, le parentesi quadre di solito significano "concentrazione di". Pertanto, l'equazione del pH può essere letta come "pH è uguale al logaritmo negativo della concentrazione di ioni idronio"
Passaggio 2. Identificare la concentrazione effettiva
Leggi la tua equazione chimica. Identificare la concentrazione dell'acido o della base. Annota l'intera equazione su carta con i valori noti nell'equazione. Aggiungi sempre unità per evitare confusione.
Ad esempio, se la concentrazione è 1,05 x 10^5 M, scrivi l'equazione del pH come: pH = -log[1,05 x 10^5 M]
Passaggio 3. Risolvi l'equazione
Quando si risolvono le equazioni del pH, è necessario utilizzare una calcolatrice scientifica. Per prima cosa, premi il pulsante "negativo". Questo pulsante è solitamente scritto come "+/-". Ora, premi il pulsante "Registra". Lo schermo dovrebbe mostrare "-log". Ora premi le parentesi aperte e inserisci la tua concentrazione. Non dimenticare di aggiungere un esponente se necessario. Segui con parentesi chiuse. A questo punto, dovresti vedere "-log(1, 05x10^5)". Premi il pulsante uguale. Il tuo valore di pH dovrebbe essere 5.
Metodo 3 di 3: utilizzo del pH per calcolare la concentrazione
Passaggio 1. Identificare i valori sconosciuti
Per prima cosa, scrivi l'equazione del pH. Quindi, identifica i valori che conosci scrivendoli proprio sotto la tua equazione. Ad esempio, se sai che il pH è 10, 1, scrivi 10, 1 sulla carta, direttamente sotto l'equazione del pH.
Passaggio 2. Riorganizzare l'equazione
La riorganizzazione delle equazioni richiede una solida conoscenza dell'algebra. Per calcolare la concentrazione usando il pH, devi capire che la concentrazione deve essere separata da un lato del segno di uguale. Inizia spostando il pH su un lato e spostando la concentrazione di ioni idronio sull'altro lato. Si noti che il segno negativo sul registro viene spostato insieme allo ione idronio, rendendo l'equazione positiva per l'idronio sul lato opposto. Quindi, sottrarre il pH dal lato sinistro e aggiungere il pH come esponente sul lato destro.
Ad esempio, pH = -log[H3O+] cambierà in +[H3O+] = log^-pH. Notare che il valore del pH è diventato il log inverso. Quindi, puoi sostituire il pH con 10, 1.
Passaggio 3. Risolvi l'equazione
Quando si lavora con i log inversi, il processo di calcolo che utilizza la calcolatrice è piuttosto unico. Ricorda che log è un tipo di moltiplicazione alla potenza di 10. Per inserire la tua equazione, inserisci il numero 10. Quindi, premi il pulsante dell'esponente "EXP". Immettere un segno negativo, seguito dal valore. Premi il pulsante uguale.
Ad esempio, abbiamo un valore di pH di 10, 1. Immettere "10", quindi premere "EXP". Ora, inserisci "-/+" per rendere il valore negativo. Infine, inserisci il valore di pH "10, 1". Premi il pulsante uguale. Otterrai 1e-100. Ciò significa che la nostra concentrazione è 1,00 x 10^-100 M
Passaggio 4. Ripensa alla tua risposta
La risposta sopra ha senso? Se hai un pH di 10,1, sai che lo ione idronio deve essere molto piccolo perché 10,1 è una soluzione alcalina. Pertanto, il valore di concentrazione molto piccolo ha senso.
Suggerimenti
Se il calcolo del pH ti sembra difficile, ci sono molti altri strumenti disponibili. Usa il tuo libro di testo e chiedi ulteriore aiuto al tuo insegnante
WikiCome
- Come fare la stechiometria
- Come diluire l'acido
