Jokapäiväisessä elämässä pH on mitta tai vaihteluväli, jota käytetään yleensä kuvaamaan kotitalousesineiden neutraalisuuden tasoa tai neutraalisuuden puutetta. Luonnontieteessä pH on liuoksen ionien mittayksikkö. Jos opiskelet luonnontieteitä tai kemiaa, saatat joutua tietämään, miten pH lasketaan pitoisuuden perusteella. Laske pH käyttämällä pH -yhtälöä: pH = -log [H3O+].
Vaihe
Menetelmä 1/3: pH: n ymmärtäminen
Vaihe 1. Tiedä mitä pH tarkoittaa
pH on vetyionien pitoisuus liuoksessa. Liuokset, joissa on paljon vetyioneja, ovat happamia. Liuokset, joissa on pieniä pitoisuuksia vetyioneja, ovat emäksisiä, joita kutsutaan myös emäksiksi. Vetyionit, jotka tunnetaan myös nimellä hydronium, kirjoitetaan lyhyesti nimellä H+ tai H3O+.
- Tiedä pH -alue. PH-alue on 1-14. Mitä pienempi luku, sitä happamampi liuos. Mitä suurempi luku, sitä alkalisempi liuos. Esimerkiksi appelsiinimehun pH on 2, koska se on melko hapan. Sitä vastoin valkaisuaineen pH on 12, koska se on melko emäksinen. Tämän alueen keskellä olevat numerot ovat yleensä neutraaleja, kuten vesi, jonka pH on 7.
- Yhden pH -tason ero on 10x. Esimerkiksi kun verrataan pH -arvoa pH -arvoon 6, pH 6 on kymmenen kertaa happamampi kuin pH 7. Siten pH 6 on 100 kertaa happamampi kuin pH 8.
Vaihe 2. Määritä pH yhtälössä
PH -alue lasketaan käyttämällä negatiivista logaritmia. Negatiivinen logaritmi tarkoittaa sitä, kuinka monta kertaa luku on jaettava. PH -yhtälö voidaan nähdä seuraavasti: pH = -log [H3O+].
- Yhtälö voidaan joskus nähdä pH = -log [H+]. Tiedä, että yhtälöt, joissa on H3O+ tai H+, ovat itse asiassa sama yhtälö.
- PH: n laskemiseksi ei tarvitse tietää, mitä negatiivinen log tarkoittaa. Useimmissa lukioissa ja yliopistoissa käytetyissä laskimissa on loki -painike.
Vaihe 3. Ymmärrä keskittyminen
Pitoisuus on yhdisteen hiukkasten määrä liuoksessa. Pitoisuus kuvataan yleensä molaarisuusyksiköinä. Moolisuus on moolia tilavuusyksikköä kohti (m/v tai M). Jos käytät liuosta laboratoriossa, pitoisuus merkitään pulloon. Kun teet kemian kotitehtäviä, keskittyminen yleensä annetaan.
Menetelmä 2/3: Pitoisuuden käyttäminen pH: n laskemiseen
Vaihe 1. Muista pH -yhtälö
PH -yhtälö on seuraava: pH = -log [H3O+]. Varmista, että tiedät jokaisen yhtälön termin merkityksen. Katso, mikä heimo edustaa keskittymistä.
Kemiassa hakasulkeet tarkoittavat yleensä "pitoisuutta". Siten pH -yhtälö voidaan lukea "pH on yhtä suuri kuin hydroniumionipitoisuuden negatiivinen logaritmi"
Vaihe 2. Tunnista todellinen pitoisuus
Lue kemiallinen yhtälösi. Tunnista hapon tai emäksen pitoisuus. Kirjoita koko yhtälö paperille ja tunnista arvot yhtälössä. Lisää aina yksiköitä sekaannusten välttämiseksi.
Jos pitoisuus on esimerkiksi 1,05 x 10^5 M, kirjoita pH -yhtälö seuraavasti: pH = -log [1,05 x 10^5 M]
Vaihe 3. Ratkaise yhtälö
Kun ratkaiset pH -yhtälöitä, sinun on käytettävä tieteellistä laskinta. Paina ensin "negatiivinen" -painiketta. Tämä painike kirjoitetaan yleensä “+/-”. Paina nyt "loki" -painiketta. Näytössäsi pitäisi näkyä "-log". Paina nyt avoimia sulkeita ja syötä keskittymisesi. Muista lisätä eksponentti tarvittaessa. Seuraa sulkukiinnikkeillä. Tässä vaiheessa sinun pitäisi nähdä "-log (1, 05x10^5)". Paina yhtäsuuri -painiketta. PH-arvon pitäisi olla 5.
Menetelmä 3/3: Pitoisuuden laskeminen pH: n avulla
Vaihe 1. Tunnista tuntemattomat arvot
Kirjoita ensin pH -yhtälö. Tunnista sitten tuntemasi arvot kirjoittamalla ne suoraan yhtälön alle. Jos esimerkiksi tiedät, että pH on 10, 1, kirjoita paperille 10, 1, suoraan pH -yhtälön alle.
Vaihe 2. Järjestä yhtälö uudelleen
Yhtälöiden järjestäminen vaatii vankan ymmärryksen algebrasta. Pitoisuuden laskemiseksi pH: n avulla sinun on ymmärrettävä, että pitoisuus on erotettava yhtäläisyysmerkin toiselle puolelle. Aloita siirtämällä pH toiselle puolelle ja siirtämällä hydroniumionipitoisuus toiselle puolelle. Huomaa, että lokin negatiivinen merkki liikkuu yhdessä hydroniumionin kanssa, jolloin yhtälö on positiivinen hydroniumille vastakkaisella puolella. Vähennä sitten pH vasemmalta puolelta ja lisää pH eksponentiksi oikealle puolelle.
Esimerkiksi pH = -log [H3O+] muuttuu arvoksi +[H3O+] = log^-pH. Huomaa, että pH -arvosta on tullut käänteinen log. Sitten voit korvata pH: n arvolla 10, 1.
Vaihe 3. Ratkaise yhtälö
Käänteislokeja käytettäessä laskimen käyttämä laskentaprosessi on ainutlaatuinen. Muista, että loki on kertolasku 10: n potenssiin. Anna yhtälösi syöttämällä numero 10. Paina sitten EXP -eksponenttipainiketta. Kirjoita negatiivinen merkki ja sen jälkeen arvo. Paina yhtäsuuri -painiketta.
Esimerkiksi pH -arvo on 10, 1. Kirjoita "10" ja paina sitten "EXP". Kirjoita nyt “-/+” tehdäksesi arvosta negatiivisen. Syötä lopuksi pH -arvo “10, 1”. Paina yhtäsuuri -painiketta. Saat 1e-100. Tämä tarkoittaa, että keskittymisemme on 1,00 x 10^-100 M
Vaihe 4. Mieti vastauksesi uudelleen
Onko yllä olevassa vastauksessa järkeä? Jos pH -arvo on 10,1, tiedät, että hydroniumionin on oltava hyvin pieni, koska 10,1 on emäksinen liuos. Näin ollen hyvin pieni pitoisuusarvo on järkevä.
Vinkkejä
Jos pH: n laskeminen tuntuu vaikealta, käytettävissä on monia muita työkaluja. Käytä oppikirjaasi ja kysy opettajalta lisäapua
Aiheeseen liittyvä WikiHow
- Kuinka tehdä stoikiometria
- Kuinka laimentaa happoa
