Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Hoe u nauwkeurig de pH van een mengsel van twee chemicaliën kunt berekenen

Door Blake Flournoy | Bijgewerkt op 24 maart 2022

Afbeelding tegoed:StanislavSalamanov/iStock/GettyImages

De pH is de logaritmische maatstaf voor de waterstofionenconcentratie in een oplossing, variërend van 0 tot 14. Voor oplossingen met één component is het berekenen van de pH eenvoudig. Wanneer twee zuren of twee basen worden gecombineerd, wordt de berekening iets ingewikkelder, maar blijft deze met de juiste aanpak beheersbaar.

TL;DR

Het mengen van zuren of basen veroorzaakt een neutralisatiereactie waarbij zout (en soms water) ontstaat. Om de pH van een mengsel van twee chemicaliën te vinden:

  • Bepaal het volume en de molariteit van elke component.
  • Bereken het totaal aantal mol H⁺ (voor zuren) of OH⁻ (voor basen) dat in het mengsel is geïntroduceerd.
  • Deel de totale H⁺-concentratie door het totale volume van de gemengde oplossing om [H⁺] te krijgen.
  • Pas pH=–log₁₀[H⁺] toe.

Draag altijd geschikte PBM's, vooral als u met sterke zuren of basen werkt.

De pH begrijpen

pH kwantificeert de concentratie waterstofionen in een oplossing. Hoewel de term meestal wordt geassocieerd met vloeistoffen, is deze even relevant voor bodems, gels en andere media. Omdat de pH een logaritmische schaal is, kunnen kleine veranderingen in [H⁺] aanzienlijke verschuivingen in de zuurgraad of alkaliteit veroorzaken.

Componentberekeningen

Voordat u twee zuren of twee basen combineert, verzamelt u voor elke component de volgende gegevens:

  • Volume (in liters of milliliters)
  • Molariteit (molL⁻¹)

Bereken met behulp van deze informatie het aantal mol waterstofionen (voor zuren) of hydroxide-ionen (voor basen) dat door elke oplossing wordt bijgedragen. De som van deze mol vertegenwoordigt het totale ionengehalte van het mengsel.

Gemengde oplossingen

Zodra het totale aantal mol H⁺ bekend is, is de concentratie waterstofionen in het uiteindelijke mengsel:

 [H⁺]=(totaal aantal molH⁺)/(totaal volume in liters)

Als twee zuren bijvoorbeeld respectievelijk 0,025 mol en 0,015 mol H⁺ leveren en het gecombineerde volume 200 ml (0,200 l) is, dan:

 [H⁺]=(0,025+0,015)mol/0,200L=0,0002molL⁻¹

Tenslotte wordt de pH als volgt berekend:

 pH=–log₁₀(0,0002)≈3,70

Herhaal de analoge stappen voor base-base mengsels, vervang [OH⁻] en gebruik de relatie pH=14–pOH.