화학에서 음의 pH 값이 가능한지 궁금한 적이 있습니까? 대답은 예입니다! pH 스케일은 일반적으로 0에서 14로 실행되지만 강산에서 수소 이온의 몰이가 1보다 큰 경우 음의 pH 값을 계산합니다. 예를 들어, 12M HCl의 계산 된 pH (염산)는 다음과 같습니다.
pH =-log [h]
pH =-log [12]
pH =-1.08
음의 pH 작동 방식
물론 계산 음성 pH는 실제로 수용액과 다릅니다. 음성 pH. pH 방정식은 강산이 그의 이온으로의 완전한 해리를 가정한다. 고도로 농축 된 강산은 완전히 분리되지 않으므로 농축 된 강산은 계산 된 값보다 pH가 더 높을 수 있습니다. 한편, 수소 이온 활성은 더 희석 된 용액보다 농축 된 강산에 대해 더 높다. 이는 용액에 산 단위당 물이 거의 포함되어 있기 때문입니다. 이것은 계산 된 값보다 실제 pH를 낮추는 경향이 있습니다. 열쇠는 불완전한 해리 또는 증가 된 수소 이온 활성 인 더 큰 영향을 미치는 것을 파악하는 것입니다. 수소 이온 활성이 이기면 산은 음성 pH를 가질 수 있습니다.
12M 강산의 pH는 pH 방정식을 사용하여 음성이다. 산 및 수소 이온 활성의 해리는 실제 pH가 음성인지 여부를 결정한다. PH가 0 인 경우에도 가능합니다. 강한 염기의 경우 14보다 큰 pH를 가질 수 있습니다.
음성 pH를 측정하는 방법
음의 pH 값의 실험적 검증이 약간 복잡하다는 것이 밝혀졌습니다. 음수 값으로 색상을 바꾸는 특별한 리트머스 또는 pH 용지는 없습니다. 유리 pH 미터는 매우 산성 조건에서 정확한 pH 측정을 제공하지 않습니다. 유리 미터는 표준 보정을 사용하여 고정 할 수없는 "산성 오류"라는 높은 판독 값을 제공합니다. 음성 pH를 가진 실제 상황에서는 유리 전극 측정에 특수 보정 인자가 적용됩니다. Pitzer 접근 방식과 MacInnes 가정은 측정을 확장하는 데 사용되는 두 가지 방법의 이름입니다. 음의 pH를 찾는 한 곳은 금속 황화물 채굴 작업에서 물 속에 있습니다.
참조
- Bates, Roger G. (1973). pH 결정 :이론 및 실습 . 와일리.
- Lim, Kieran F. (2006). "음성 pH가 존재합니다". 화학 교육 저널 . 83 (10) :1465. doi :10.1021/ed083p1465
- Nordstrom, D. Kirk; Alpers, Charles N. (1999 년 3 월). “캘리포니아의 Iron Mountain Superfund 사이트에서 부정적인 pH, 발화 광물 및 환경 복원 결과”. 미국 국립 과학 아카데미의 절차 . 96 (7) :3455–62. doi :10.1073/pnas.96.7.3455
