PH-definition og ligning i kemi

click fraud protection

pH er et mål for hydrogen ion koncentration, et mål for syreindhold eller alkalinitet af en løsning. PH-skalaen varierer normalt fra 0 til 14. Vandige opløsninger ved 25 ° C med en pH-værdi under 7 er surtmens de med en pH-værdi over 7 er basale eller alkalisk. Et pH-niveau på 7,0 ved 25 ° C er defineret som "neutral" fordi koncentration af H3O+ svarer til koncentrationen af ​​OH i rent vand. Meget stærke syrer kan have en negativ pHmens meget stærke baser muligvis har en pH-værdi på over 14.

pH-ligning

Ligningen for beregning af pH blev foreslået i 1909 af den danske biokemiker Søren Peter Lauritz Sørensen:

pH = -log [H+]

hvor log er basis-10-logaritmen og [H+] står for hydrogenionkoncentrationen i enheder af mol pr. liter opløsning. Udtrykket "pH" kommer fra det tyske ord "potenz", som betyder "magt", kombineret med H, elementets symbol for brint, så pH er en forkortelse for "kraft af brint."

Eksempler på pH-værdier for almindelige kemikalier

Vi arbejder med mange syrer (lav pH) og baser (høj pH) hver dag. Eksempler på pH-værdier for laboratoriekemikalier og husholdningsprodukter inkluderer:

instagram viewer

0: saltsyre
2.0: citronsaft
2.2: eddike
4.0: vin
7.0: rent vand (neutral)
7.4: humant blod
13,0: lud
14,0: natriumhydroxid

Ikke alle væsker har en pH-værdi

pH har kun betydning i en vandig opløsning (i vand). Mange kemikalier, inklusive væsker, har ikke pH-værdier. Hvis der ikke er vand, er der ingen pH. For eksempel er der ingen pH-værdi for vegetabilsk olie, benzin eller ren alkohol.

IUPAC Definition af pH

International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) har en lidt anden pH-skala, der er baseret på elektrokemiske målinger af en standardbufferopløsning. Grundlæggende bruger definitionen ligningen:

pH = -log aH +

hvor enH + står for brintaktivitet, som er den effektive koncentration af brintioner i en opløsning. Dette kan være lidt anderledes end den sande koncentration. IUPAC pH-skalaen inkluderer også termodynamiske faktorer, som kan påvirke pH.

I de fleste situationer er standard pH-definitionen tilstrækkelig.

Sådan måles pH

Grove pH-målinger kan udføres ved hjælp af lakmuspapir eller en anden type pH-papir, der vides at ændre farver omkring en bestemt pH-værdi. De fleste indikatorer og pH-papirer er kun nyttige til at fortælle om et stof er en syre eller en base eller til at identificere pH inden for et snævert område. En universel indikator er en blanding af indikatoropløsninger beregnet til at give en farveændring over et pH-område på 2 til 10.

Mere nøjagtige målinger foretages ved hjælp af primære standarder til kalibrering af en glaselektrode og pH-meter. Elektroden fungerer ved at måle potentialeforskellen mellem en brintelektrode og en standardelektrode. Et eksempel på en standardelektrode er sølvchlorid.

Anvendelse af pH

pH anvendes i hverdagen såvel som videnskab og industri. Det bruges til madlavning (f.eks. Reaktion af bagepulver og en syre for at få bagværk til at stige), til at designe cocktails, i rengøringsmidler og til konservering af mad. Det er vigtigt inden for poolvedligeholdelse og vandrensning, landbrug, medicin, kemi, ingeniørarbejde, oceanografi, biologi og andre videnskaber.

instagram story viewer