Kemi gennemgang af pOH-beregninger

Nogle gange bliver du bedt om at beregne pOH snarere end pH. Her er en gennemgang af pOH-definitionen og et eksempel beregning.

Der er flere måder at definere syrer og baser på, men pH og pOH henviser til henholdsvis hydrogenionkoncentration og hydroxidionkoncentration. "P" i pH og pOH står for "negativ logaritme af" og bruges til at gøre det lettere at arbejde med ekstremt store eller små værdier. pH og pOH er kun meningsfulde, når de anvendes til vandige (vandbaserede) opløsninger. Når vand dissocieres, giver det en hydrogenion og et hydroxid.

H₂O ⇆ H⁺ + OH^-

Når du beregner pOH, skal du huske, at [] refererer til molaritet, M.

K_w = [H⁺] [OH^-] = 1x10^-14 ved 25 ° C
til rent vand [H⁺] = [OH^-] = 1x10^-7
Syreopløsning: [H⁺]> 1x10^-7
Grundlæggende løsning: [H⁺] <1x10^-7

Der er et par forskellige formler, du kan bruge til at beregne pOH, hydroxidionkoncentrationen eller pH (hvis du kender pOH):

pOH = -log₁₀[OH^-]
[OH^-] = 10^-pOH
pOH + pH = 14 til enhver vandig opløsning

Find [OH^-] givet pH eller pOH. Du får tildelt, at pH = 4,5.

pOH + pH = 14
pOH + 4,5 = 14
pOH = 14 - 4,5
pOH = 9,5

[OH^-] = 10^-pOH
[OH^-] = 10^-9.5
[OH^-] = 3,2 x 10^-10 M

Find hydroxidionkoncentrationen i en opløsning med en pOH på 5,90.

pOH = -log [OH^-]
5,90 = -log [OH^-]
Fordi du arbejder med log, kan du omskrive ligningen for at løse for hydroxidionkoncentrationen:

[OH^-] = 10^-5.90
For at løse dette skal du bruge en videnskabelig lommeregner og indtaste 5.90 og bruge +/- knappen for at gøre det negativt og derefter trykke på 10^x nøgle. På nogle regnemaskiner kan du ganske enkelt tage den inverse log på -5,90.

[OH^-] = 1,25 x 10^-6 M

Find pOH for en kemisk opløsning, hvis hydroxidionkoncentrationen er 4,22 x 10^-5 M.

pOH = -log [OH^-]
pOH = -log [4,22 x 10^-5]

For at finde dette på en videnskabelig regnemaskine skal du indtaste 4,22 x 5 (gøre det negativt ved hjælp af +/- tasten), trykke på 10^x -tasten, og tryk lige for at få nummeret ind videnskabelig notation. Tryk nu på log. Husk, at dit svar er den negative værdi (-) for dette nummer.
pOH = - (-4,37)
pOH = 4,37

Vand, uanset om det er alene eller en del af en vandig opløsning, gennemgår selvionisering, der kan repræsenteres af ligningen:

2 H₂O ⇆ H₃O⁺ + OH^-

Der dannes ligevægt mellem det forenede vand og vandet hydronium (H₃O⁺) og hydroxid (OH^-) ioner. Udtrykket for ligevægtskonstanten Kw er:

K_w = [H₃O⁺] [OH^-]

Strengt taget er dette forhold kun gyldigt for vandige opløsninger ved 25 ° C, fordi det er når værdien af ​​K_w er 1 x 10^-14. Hvis du tager loggen på begge sider af ligningen:

log (1 x 10)^-14) = log [H₃O⁺] + log [OH^-]

(Husk, når tal multipliceres, tilføjes deres logfiler.)

log (1 x 10)^-14) = - 14
- 14 = log [H₃O⁺] + log [OH^-]

Multiplicering af begge sider af ligningen med -1:

14 = - log [H₃O⁺] - log [OH^-]

pH er defineret som - log [H₃O⁺] og pOH er defineret som -log [OH^-], så forholdet bliver:

14 = pH - (-pOH)
14 = pH + pOH