Verdunning is een veel voorkomende laboratoriumtechniek die de meeste wetenschapsstudenten tegenkomen wanneer ze een specifieke concentratie van een oplossing willen bereiken. Maar het is ook wat je doet wanneer je thuis water toevoegt aan je eten en drinken om ze meer naar je zin te maken. Verdunning heeft invloed op vele eigenschappen van een oplossing, waaronder de pH-waarde.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Verdunning maakt een zure oplossing meer basisch en een alkalische oplossing zuurder . Om het pH-effect van verdunning te berekenen, bepaalt u de concentratie waterstofionen en zet u deze om in pH met behulp van een eenvoudige werkformule.
Betekenis van verdunning

Om een waterige oplossing te verdunnen, voegt u eenvoudig water toe aan het. Dit verhoogt het aandeel van het oplosmiddel of het te verdunnen vloeibare materiaal in vergelijking met dat van de opgeloste stof of de in het oplosmiddel opgeloste component. Als u bijvoorbeeld zout water verdunt, bevat de oplossing dezelfde hoeveelheid zout, maar de hoeveelheid water zal toenemen.
Betekenis van pH

De pH-schaal meet hoe zuur of alkalisch een stof is. Het loopt van 0 tot 14, waarbij een pH van 7 neutraal is, een pH lager dan 7 zuur is en een pH hoger dan 7 alkalisch is. De schaal is logaritmisch, wat betekent dat elke hele pH-waarde onder 7 tien keer zuurder is dan de volgende hogere waarde. Bijvoorbeeld, pH 3 is tien keer zuurder dan pH 4 en 100 keer zuurder dan pH 5.

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

Zure stoffen zijn zwarte koffie, accuzuur en citroensap . Verdunning van een zuur verlaagt de concentratie van H + (aq) -ionen, waardoor de pH-waarde van de oplossing naar 7 stijgt, waardoor deze minder zuur wordt. Het pH-niveau van een zure oplossing kan echter niet hoger worden dan 7, omdat het water dat u toevoegt om het te verdunnen niet basisch is.
Een alkali verdunnen

Alkalische stoffen zijn ammoniak, bakpoeder en bleekmiddel. Verdunning van een alkali verlaagt de concentratie van OH- (aq) ionen, waardoor de pH-waarde van de oplossing naar 7 daalt, waardoor deze minder alkalisch wordt. Het pH-niveau 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 van het pH-effect van verdunning

Het pH-niveau van een oplossing is een maat van zijn waterstofionconcentratie. Oplossingen met een hoge concentratie waterstofionen hebben een lage pH en oplossingen met een lage concentratie H + ionen hebben een hoge pH. Een eenvoudige werkdefinitie van pH is pH \u003d - log [H +], waarbij [H +] de waterstofionmolariteit is. Een logaritme van een getal is gewoon de exponent wanneer u dat getal schrijft als een macht van tien. De definitie van pH opgelost voor waterstofionmolariteit is dan [H +] \u003d 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 de oplossing bijvoorbeeld verdunt tot vier keer het oorspronkelijke volume, wordt de concentratie verlaagd tot een kwart. Als het oorspronkelijke volume V1 is en het totale volume na verdunning V4, zal de uiteindelijke concentratie V1 /V4 maal de oorspronkelijke concentratie zijn. Vervolgens kunt u de waterstofionconcentratie weer omzetten in pH met pH \u003d - log [H +].