So berechnen Sie den pH-Wert
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Im Folgenden finden Sie einen kurzen Überblick über die Berechnung des pH-Werts und dessen Bedeutung in Bezug auf die Wasserstoffionenkonzentration, Säuren und Basen.
Die zentralen Thesen
- Der pH-Wert ist ein Maß dafür, wie sauer oder basisch eine chemische Lösung ist.
- Normalerweise liegt der pH-Wert zwischen 0 und 14.
- Ein neutraler pH-Wert ist 7. Ein Wert unter 7 ist sauer, während ein Wert über 7 basisch ist.
- Die Formel für pH lautet pH = -log [H +]. Dies bedeutet, dass der pH-Wert der negative Logarithmus der Basis 10 ("log" auf einem Rechner) der Wasserstoffionenkonzentration einer Lösung ist. Um es zu berechnen, nehmen Sie das Protokoll der Wasserstoffionenkonzentration und kehren Sie das Vorzeichen um, um die Antwort zu erhalten.
Übersicht über Säuren, Basen und die pH-Formel
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Säuren und Basen zu definieren. Der pH-Wert bezieht sich jedoch nur auf die Wasserstoffionenkonzentration und ist nur bei wässrigen Lösungen (auf Wasserbasis) von Bedeutung. Wenn Wasser dissoziiert, entstehen ein Wasserstoffion und ein Hydroxid.
H2O ↔ H+ + OH-
Denken Sie bei der Berechnung des pH-Werts daran, dass [] sich auf die Molarität bezieht. Die Molarität wird in Moleinheiten des gelösten Stoffs pro Liter Lösung (nicht Lösungsmittel) ausgedrückt. Wenn Sie eine Konzentration in einer anderen Einheit (Massenprozent, Molalität usw.) erhalten, rechnen Sie diese in Molarität um, um die pH-Formel zu verwenden.
Unter Verwendung der Konzentration von Wasserstoff und Hydroxidionen ergibt sich die folgende Beziehung:
Kw = [H+][OH-] = 1x10-14 bei 25 ° C
für reines Wasser [H+] = [OH-] = 1x10-7
Saure Lösung: [H+]> 1x10-7
Grundlösung: [H+] < 1x10-7
Berechnung von pH und [H +]
Die Gleichgewichtsgleichung ergibt die folgende Formel für den pH-Wert:
pH = -log10[H+]
[H+] = 10-pH
Mit anderen Worten, der pH-Wert ist der negative log der molaren Wasserstoffionenkonzentration. Oder die molare Wasserstoffionenkonzentration entspricht 10 der Potenz des negativen pH-Wertes. Es ist einfach, diese Berechnung mit einem beliebigen wissenschaftlichen Taschenrechner durchzuführen, da dieser über eine Schaltfläche "Protokollieren" verfügt. Dies ist nicht dasselbe wie die Schaltfläche "ln", die sich auf den natürlichen Logarithmus bezieht.
Beispiel:
Berechnen Sie den pH-Wert für eine bestimmte [H+]. Berechnen Sie den angegebenen pH-Wert [H+] = 1,4 x 10-5 M
pH = -log10[H+]
pH = -log10(1,4 x 10-5)
pH = 4,85
Beispiel:
Berechnen Sie [H+] von einem bekannten pH. Finden Sie [H+], wenn pH = 8,5
[H+] = 10-pH
[H+] = 10-8.5
[H+] = 3,2 · 10-9 M
