Molariteit is het aantal mol van een opgeloste stof in een liter oplossing. Een mol is een maat voor hoeveel deeltjes aanwezig zijn, wat betekent dat molariteit een zeer specifieke manier is om concentratie te meten. Als u de molariteit van een zure of basische oplossing kent, kunt u dit nummer gebruiken om de pH van die oplossing te berekenen. pH is een logaritmische maat voor hoeveel vrije waterstofionen zich in een oplossing bevinden. Hoge pH-oplossingen zijn basische en lage pH-oplossingen zijn zuur. De berekening van de pH uit molariteit wordt enigszins gecompliceerd door het bestaan ​​van zwakke zuren en basen. Sterke zuren, zoals zoutzuur, geven bijna altijd een waterstofion op, maar in zwakke zuren, zoals azijnzuur, geven slechts enkele van de moleculen een waterstofion af. Anders gezegd, zwakke zuren hebben een hogere pH dan sterke zuren met dezelfde molariteit omdat niet alle deeltjes hun waterstofionen hebben opgegeven. Hetzelfde geldt voor sterke en zwakke basen.

pH berekenen

Zoek de ionisatieconstante op voor uw zuur of base, afgekort Ka. De ionisatieconstante is de waarschijnlijkheid dat een opgeloste stof een ion vrijmaakt in een oplossing bij kamertemperatuur.

Bereken de concentratie van waterstofionen die dissociëren in uw oplossing. Als de vermelde ionisatieconstante "erg groot" is, kunt u ervan uitgaan dat deze voor 100 procent geïoniseerd of gedissocieerd is. Om de molariteit van waterstofionen te berekenen, vermenigvuldigt u de ionisatieconstante met de initiële molariteit van uw oplossing en neemt u de vierkantswortel van het resultaat.

Bepaal of u de normaliteit moet berekenen. Als u een zuur heeft zoals waterstoffluoride - formule HF - heeft het maar één waterstofion om te doneren, maar een zuur zoals zwavelzuur - formule H2SO4 - heeft twee waterstofionen die kunnen dissociëren. Als er maar één waterstofion is, hoef je de normaliteit niet te bepalen.

Voer de ionisatievergelijking opnieuw uit voor het tweede waterstofion om de normaliteit te bepalen, die is gebaseerd op molariteit. Na het berekenen van de concentratie van waterstofionen voor uw zuur, moet u de ionisatieconstante voor het zuur opzoeken zonder de eerste waterstof, zoals HSO4- in het geval van zwavelzuur. Neem de eerder berekende concentratie en gebruik deze als uw beginconcentratie en herbereken voor het tweede zuur met behulp van de nieuwe ionisatieconstante. Voeg het resultaat van de eerste concentratieberekening en het resultaat van deze berekening toe om uw totale waterstofionenconcentratie te bepalen.

Bereken de pH. Hiertoe neemt u eenvoudig de negatieve log of omgekeerde log van uw waterstofionconcentratie.

Tip -

Als de ionisatieconstante van uw zuur dicht bij uw aanvankelijke molariteit ligt, is de berekening wordt veel gecompliceerder en u moet de volgende formule voor x: Ka = x2 /(initiële molariteit - x) oplossen.

Waarschuwing

Als u te maken heeft met sterke zuren en basen in het laboratorium terwijl u de pH-waarde berekent, zorg ervoor dat u geschikte beschermende uitrusting gebruikt, zoals laboratoriumjassen, oogbescherming en corrosiebestendige handschoenen.