pH-skalan är en metod för att representera hur surt eller basiskt ett ämne är. Skalan verkar kontraintuitiv vid första anblicken, men den används ofta i biologi, kemi, geologi och andra fysiska vetenskaper. Kommunikation inom dessa områden kräver förståelse av begreppet pH. När en gång förstått är pH-skalan ett användbart index för att kommunicera en kritisk fysikalisk egenskap hos ämnen.
Definition
pH, som alltid är skrivet med en liten bokstav "p", är en skala av hur mycket joniskt väte finns i en substans. Skalan går från 0 till 14. Helt rent vatten har ett pH på 7, vilket är neutralt. Ju lägre antal på skalan desto sura är ämnet. Ju högre talet på skalan är, desto mer grundläggande eller alkaliskt är substansen. Ämnen som är extremt sura eller basiska tenderar att vara frätande eller brännskador. Skalan är logaritmisk, vilket innebär att den är baserad på tiotals. Således är ett ämne med ett pH av 4 10 gånger så surt än ett ämne med ett pH av 5.
Beräkning av pH
Matematiskt betyder pH den negativa loggen för koncentrationen av vätejoner i en substans. Detta tar koncentrationen av vätejoner i ett ämne och omvandlar det till ett värde på pH-skalan, där det kan förstås bättre. Vätskekoncentrationen finns i form av molaritet eller mol per liter. Därefter tas den negativa loggen av koncentrationen. Så pH i kemi är ett strömlinjeformat sätt att representera hur många vätejoner finns i en given substans.
Ett exempel på
Till exempel, om ett prov är 1 L och har 0,02 g väte i det kan du beräkna dess pH. Du måste först bestämma sin molaritet. Eftersom en mol väte är ungefär 1 g är 0,02 gram per liter densamma som 0,02 mol per liter, vilket ger en molaritet av 0,02. I vetenskaplig notering skulle detta vara 2 x 10 ^ -2. Så den negativa loggen för detta nummer skulle vara exponent med ett negativt tecken framför det (- 2 = 2). Således skulle pH för detta prov vara 2.
Hitta pH genom pOH
Du kan också använda ett indirekt sätt att mäta pH. Om du vet pOH kan du beräkna pH. POH är den negativa loggen för hydroxiden, eller OH-gruppen, jon. På grund av sättet väte och hydroxid interagerar är pOH väsentligen det motsatta av pH. Så, om du vet hydroxidkoncentrationen, kan du beräkna pH med ekvationen 14 - pOH = pH. Till exempel, om ett ämne har en pOH på 12, skulle det ha ett pH av 2. Du kan använda samma huvudstol i omvänd för att hitta pOH från pH, med formeln 14 - pH = pOH.
