純水中では、少数の水分子がイオン化して、ヒドロニウムイオンと水酸化物イオンが生成されます。ヒドロニウムイオンは、余分なプロトンと正電荷を帯びた水分子であるため、H2Oの代わりに式H3O +を持ちます。多数のヒドロニウムイオンが存在すると、水性溶液のpHが低下します。 pHは、溶液の酸性度の尺度であり、溶液中に存在するヒドロニウムイオンの量の対数反射です。 pH測定の範囲は0〜14です。この情報を使用して、溶液中のヒドロニウムイオンの理論濃度を計算できます。
問題の溶液のpHに注意してください。通常、溶液のラベルを読むか、化学書またはオンラインリファレンスで一般的な物質のpHを調べることができます。未知のpHを持つ未知の溶液である場合、pHメーターを使用するか、化学滴定を行ってそのpHを決定します。
「ヒドロニウムイオン濃度」変数のpH方程式を解きます。
pH =-log(ヒドロニウムイオン濃度)、したがって
ヒドロニウムイオン濃度= 10 ^(-pH)
(^ =を意味する記号)
溶液のpH値を方程式に代入して、溶液中のヒドロニウムイオンの濃度を明らかにします。たとえば、pHが2のソリューションを考えます。
ヒドロニウムイオン濃度= 10 ^ -2 = 0.01モル/リットル
溶液1リットルあたり0.01モルのヒドロニウムイオンがあります。