Verdunning is een gebruikelijke labtechniek die de meeste bètastudenten tegenkomen wanneer ze een specifieke concentratie van een oplossing willen bereiken. Maar het is ook wat u doet als u thuis water en water toevoegt aan uw eten en drinken om ze naar uw smaak te maken. Verdunning beïnvloedt veel eigenschappen van een oplossing, inclusief de pH-waarde.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Verdunning maakt een zure oplossing meer alkalisch en een alkalische oplossing zuurrijker . Om het pH-effect van verdunning te bepalen, bepaalt u de concentratie van waterstofionen en converteert u deze naar pH met behulp van een eenvoudige werkformule.

Betekenis van verdunning

Om een ​​waterige oplossing te verdunnen, hoeft u eenvoudigweg voeg er water aan toe. Dit verhoogt de hoeveelheid van het oplosmiddel of het vloeibare materiaal voor verdunning in vergelijking met die van de opgeloste stof of de component opgelost in het oplosmiddel. Als u bijvoorbeeld zout water verdunt, bevat de oplossing dezelfde hoeveelheid zout, maar de hoeveelheid water neemt toe.

Betekenis van de pH-waarde

De pH-schaal meet hoe zuur of alkalisch a stof is. Het loopt van 0 tot 14, met een pH van 7 die neutraal is, een pH lager dan 7 die zuur is en een pH hoger dan 7 die alkalisch is. De schaal is logaritmisch, wat betekent dat elke volledige pH-waarde onder 7 tien keer zuurder is dan de volgende hogere waarde. PH 3 is bijvoorbeeld tien keer zo zuur als pH 4 en 100 keer zuurder dan pH 5.

Hetzelfde geldt voor pH-waarden van meer dan 7. Elke waarde is tien keer zo basisch als het volgende lagere geheel. waarde. PH 9 is bijvoorbeeld tien keer meer alkalisch dan pH 8 en 100 keer meer alkalisch dan pH 7. Zuiver of gedestilleerd water heeft een pH van 7, maar als u chemicaliën aan water toevoegt, kan de oplossing zuur of alkalisch worden. Het pH-niveau van een oplossing is een maat voor de waterstofionenconcentratie. Oplossingen met een hoge concentratie waterstofionen hebben een lage pH, en oplossingen met lage concentraties H + -ionen hebben een hoge pH.

Een zuur verdunnen

Zure stoffen omvatten zwarte koffie, batterijzuur en citroensap. Verdunnen van een zuur verlaagt de concentratie van H + (aq) -ionen, wat de pH-waarde van de oplossing verhoogt naar 7, waardoor deze minder zuur wordt. De pH-waarde van een zure oplossing kan echter niet groter worden dan 7, omdat het water dat u toevoegt om het te verdunnen, niet alkalisch is.

Een alkali verdunnen

Alkalische stoffen omvatten ammoniak, bakpoeder en bleken. Verdunnen van een alkali verlaagt de concentratie OH- (aq) -ionen, waardoor de pH-waarde van de oplossing daalt tot 7, waardoor deze minder alkalisch wordt. De pH-waarde van een alkalische oplossing kan echter niet lager worden dan 7, omdat het water dat u toevoegt om het te verdunnen, niet zuur is.

Berekening pH-effect van verdunning

De pH-waarde van een oplossing is een maat voor de waterstofionenconcentratie. Oplossingen met een hoge concentratie waterstofionen hebben een lage pH en oplossingen met lage concentraties H + -ionen hebben een hoge pH. Een eenvoudige werkdefinitie van de pH is pH = - log [H +], waarbij [H +] de waterstofionmolariteit is. Een logaritme van een getal is simpelweg de exponent wanneer je dat getal als een macht van tien schrijft. De definitie van pH opgelost voor waterstofionmolariteit is dan [H +] = 10-pH. De molariteit van waterstofionen in een pH 6-oplossing is bijvoorbeeld 10 <- 6 M. Gebruik deze berekening om de waterstofionenconcentratie vóór verdunning te schatten.

Meet na verdunning het nieuwe volume van de oplossing. Als u bijvoorbeeld de oplossing verdunt tot vier keer het oorspronkelijke volume, wordt de concentratie teruggebracht tot een kwart. Als het oorspronkelijke volume V1 is en het totale volume na verdunning V4 is, is de eindconcentratie V1 /V4 keer de oorspronkelijke concentratie. Je kunt dan de waterstofionenconcentratie terug naar pH converteren met pH = - log [H +].