De pH-schaal is een methode om aan te geven hoe zuur of basisch een stof is. De schaal lijkt op het eerste gezicht contra-intuïtief, maar wordt op grote schaal gebruikt in de biologie, scheikunde, geologie en andere fysische wetenschappen. Communicatie op deze gebieden vereist een begrip van het concept van pH. Eenmaal begrepen, is de pH-schaal een nuttige index voor het communiceren van een kritieke fysieke eigenschap van stoffen.

Definitie van

pH, die altijd met een kleine letters "p" is geschreven, is een schaal van hoe veel ionische waterstof zit in een substantie. De schaal loopt van 0 tot 14. Volledig zuiver water heeft een pH van 7, wat neutraal is. Hoe lager het getal op de schaal, hoe zuurder de stof is. Hoe hoger het getal op de schaal, hoe basaler of basischer de stof is. Stoffen die extreem zuur of basisch zijn, hebben de neiging corrosief te zijn of te verbranden. De schaal is logaritmisch, wat betekent dat het gebaseerd is op tientallen. Dus, een stof met een pH van 4 is 10 keer zachter dan een stof met een pH van 5.

Berekening van pH

Wiskundig betekent pH de negatieve log van de concentratie van waterstofionen in een stof. Dit neemt de concentratie van waterstofionen in een stof en zet deze om naar een waarde op de pH-schaal, waar deze beter kan worden begrepen. De waterstofconcentratie wordt gevonden in de vorm van molariteit, of mol per liter. Vervolgens wordt de negatieve log van de concentratie genomen. De pH in de chemie is dus een gestroomlijnde manier om aan te geven hoeveel waterstofionen in een bepaalde stof voorkomen.

Een voorbeeld

Als een monster bijvoorbeeld 1 L is en 0,02 g waterstof bevat in het, je kunt de pH berekenen. U moet eerst de molariteit bepalen. Omdat een mol waterstof ongeveer 1 g is, is 0,02 gram per liter hetzelfde als 0,02 mol per liter, wat een molariteit van 0,02 oplevert. In wetenschappelijke notatie zou dit 2 x 10 ^ -2 zijn. Dus de negatieve log van dit getal is de exponent met een negatief teken ervoor (--2 = 2). Dus, de pH van dit monster zou zijn 2.

De pH vinden door middel van pOH

Je kunt ook een indirecte manier gebruiken om de pH te meten. Als u de pOH kent, kunt u de pH berekenen. De pOH is de negatieve log van het hydroxide of OH-groep ion. Vanwege de interactie tussen waterstof en hydroxide is de pOH in wezen het omgekeerde van de pH. Dus, als u de hydroxideconcentratie kent, kunt u de pH berekenen met de vergelijking 14 - pOH = pH. Als een stof bijvoorbeeld een pOH van 12 heeft, zou deze een pH van 2 hebben. U kunt hetzelfde principe in omgekeerde volgorde toepassen om pOH uit pH te vinden, met behulp van de formule 14 - pH = pOH.