화학에서, pH는 수용액의 산도 또는 염기성 (알칼리성)이되는 수이다. pH 스케일은 일반적으로 0에서 14로 실행됩니다. 7의 pH 값은 중립적입니다. 이것은 순수한 물의 pH입니다. 7 미만의 값은 산성이며, 기본 7보다 큰 값. 다음은 pH를 계산하는 방법에 대한 빠른 검토입니다. PH를 찾기위한 공식과 사용 방법을 보여주는 예제가 포함되어 있습니다.
pH 계산 공식
pH를 계산하는 공식은 다음과 같습니다.
pH =-log [h]
괄호 []는 Molarity, M. Molarity는 용액의 리터당 두더지 단위로 제공됩니다. 화학 문제에서는 다른 단위에 집중할 수 있습니다. pH를 계산하기 위해 먼저 농도를 몰로 변환합니다. 과학 계산기에서 계산을 수행하는 가장 쉬운 방법은 수소 이온 농도로 들어가는 것입니다. 로그 키를 누르십시오 ( 자연 로그 인 LN 키), 값의 부정적인 것을 취하십시오. 음의 pH는 가능하지만 대답은 거의 항상 양수입니다.
간단한 pH 계산 예
다음은 수소 이온 농도가 주어지면 pH를 계산하는 방법을 보여주는 간단한 예제입니다.
예 1
[H] =1.4 x 10 m
주어진 pH를 계산하십시오답변 :
pH =-log 10 [시간]
pH =-log 10 (1.4 x 10)
pH =4.85
예제 2
H 농도가 리터당 0.0001 몰 인 경우 pH를 찾으십시오.
여기에서 과학 표기법을 사용하여 1.0 x 10 M으로 농도를 다시 작성하는 데 도움이됩니다. 이것은 공식을 만듭니다 :pH =-(-4) =4. 또는 계산기를 사용하여 로그를 가져갈 수 있습니다. 이것은 당신에게 다음과 같이줍니다 :
답변 :
pH =- log (0.0001) =4
강산의 pH를 계산합니다
때로는 수소 이온 농도가 주어지지 않으므로 반응물 또는 생성물의 화학 반응 또는 농도에서 파악해야합니다. 강산이 강한 경우 강산이 이온에 완전히 분리되기 때문에 쉽습니다. 다시 말해, 수소 이온 농도는 산 농도와 동일합니다.
예
Hydrochlorric의 0.03 m 용액의 pH를 찾으십시오.
.답변 :
염산은 강산이므로 :
[H] =0.03 m
pH =- 로그 (0.03)
pH =1.5
염기, 약산 및 약한 염기의 경우, 계산은 약간 더 관여합니다. 여기에서 poh, pk a 를 사용합니다 및 pk b .
찾기 [ h ]에서 pH
pH 방정식을 재 배열하여 pH :
에서 수소 이온 농도 [h]를 찾을 수 있습니다.
pH =-log 10 [시간]
[H] =10
예
알려진 pH에서 [H]를 계산합니다. pH =8.5
인 경우 [h]를 찾으십시오답변 :
[H] =10
[H] =10
[H] =3.2 x 10 m
pH 및 k w
PH는 산의 강도는 수성 (수성) 용액으로 방출되는 수소 이온 (H)의 양에 의존하기 때문에 "수소의 힘"을 나타냅니다. 어떤면에서, 물은 산과 염기로 작용하여 수소 이온과 수산화물 이온을 생성하기 위해 분리하기 때문에 :
.H 2 o/H + OH
k w 해리 상수는 물의 상수입니다.
k w =[H] [OH] =25 ° C에서 1 × 10
순수한 물 :
[H] =[OH] =1 × 10
따라서 k w 를 사용할 수 있습니다 용액이 산인지 염기인지 예측하는 값 :
- 산성 용액 :[H]> 1 × 10
- 기본 솔루션 :[H] <1 × 10
작업 점검
pH :
를 계산할 때 일반적인 함정을 피하십시오- 올바른 수의 중요한 수치를 사용하십시오. 화학에서 문제를 올바르게 설정하더라도 잘못된 숫자 수를 사용하는 것은 잘못된 대답으로 계산 될 수 있습니다.
- 0과 14 사이의 답변이 예상됩니다. 값은 0보다 약간 작고 14보다 큰 값이 발생할 수 있지만, 예를 들어 -23 또는 150의 pH는 볼 수 없습니다. .
- 대답이 의미가 있는지 생각해보십시오. 산은 7보다 작은 값을 가져야하고, 염기는 7보다 큰 pH를 가져야합니다.
참조
- Covington, A.K.; 베이츠, R. G.; Durst, R. A. (1985). "pH 척도, 표준 기준 값, pH 측정 및 관련 용어의 정의". 순수한 응용 프로그램. 화학 . 57 (3) :531–542. doi :10.1351/pac198557030531
- 순수 및 응용 화학의 국제 연합 (1993). 물리 화학의 수량, 단위 및 기호 (제 2 판) 옥스포드 :블랙웰 과학. ISBN 0-632-03583-8.
- Mendham, J.; Denney, R. C.; 반즈, J. D.; Thomas, M. J. K. (2000). Vogel의 정량적 화학 분석 (6th ed.). 뉴욕 :프렌 티스 홀. ISBN 0-582-22628-7.
