希釈のpH効果の計算方法

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著者: Robert Simon
作成日: 15 六月 2021
更新日: 14 5月 2024
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【化学基礎】 物質の変化25 pHの求め方 (15分)
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希釈は、ほとんどの科学の学生が特定のソリューションの集中を達成したいときに遭遇する一般的なラボ技術です。しかし、自宅で食べ物や飲み物に水を加えて、好みに合わせて水を加えたときにすることでもあります。希釈は、pHレベルなど、溶液の多くの特性に影響します。

TL; DR(長すぎる;読まなかった)

希釈により、酸性溶液はよりアルカリ性になり、アルカリ性溶液はより酸性になります。希釈のpH効果を計算するには、単純な作業式を使用して水素イオンの濃度を決定し、pHに変換します。

希釈の意味

水溶液を希釈するには、水を加えるだけです。これにより、溶質または溶媒に溶解した成分の割合と比較して、希釈用の溶媒または液体材料の割合が増加します。たとえば、塩水を希釈すると、溶液には同じ量の塩が含まれますが、水の量は増えます。

pHの意味

pHスケールは、物質の酸性度またはアルカリ度を測定します。 0から14の範囲で、pH 7は中性、pH 7より低いpHは酸性、7より高いpHはアルカリ性です。スケールは対数です。つまり、7未満の各pH値全体は、次に高い値よりも10倍酸性です。たとえば、pH 3はpH 4の10倍、pH 5の100倍の酸性です。

同じことは、7を超えるpH値にも当てはまります。各値は、次に低い整数値の10倍のアルカリ性です。たとえば、pH 9はpH 8の10倍、pH 7の100倍のアルカリ性です。純水または蒸留水のpHは7ですが、化学物質を水に加えると、溶液は酸性またはアルカリ性になります。溶液のpHレベルは、その水素イオン濃度の尺度です。高濃度の水素イオンを含む溶液は低pHであり、低濃度のH +イオンを含む溶液は高pHです。

酸の希釈

酸性物質には、ブラックコーヒー、バッテリーの酸、レモンジュースが含まれます。酸を希釈すると、H +(aq)イオンの濃度が低下し、溶液のpHレベルが7に上昇し、酸性度が低くなります。ただし、酸性溶液を希釈するために追加する水はアルカリ性ではないため、酸性溶液のpHレベルは7を超えることはできません。

アルカリの希釈

アルカリ性物質には、アンモニア、ベーキングパウダー、および漂白剤が含まれます。アルカリを希釈すると、OH-(aq)イオンの濃度が低下し、溶液のpHレベルが7に低下し、アルカリ性が低下します。ただし、アルカリ溶液のpHレベルを7より低くすることはできません。希釈するために追加する水は酸性ではないためです。

希釈のpH効果の計算

溶液のpHレベルは、その水素イオン濃度の尺度です。高濃度の水素イオンを含む溶液は低pHであり、低濃度のH +イオンを含む溶液は高pHです。 pHの簡単な作業定義はpH =-logです。ここで、水素イオンのモル濃度です。数値の対数は、その数値を10のべき乗として書くときの単なる指数です。水素イオンのモル濃度に対して解決されるpHの定義は、= 10-pHです。たとえば、pH 6の溶液中の水素イオンのモル濃度は10です。-6 M.この計算を使用して、希釈前の水素イオン濃度を推定します。

希釈後、溶液の新しい容量を測定します。たとえば、溶液を元の容量の4倍に希釈すると、濃度は4分の1になります。元の容量がV1で、希釈後の総容量がV4の場合、最終濃度は元の濃度のV1 / V4倍になります。その後、pH =-logを使用して水素イオン濃度をpHに戻すことができます。