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化学の学生として学ぶ基本的なスキルの1つは、酸と塩基のpHとpOHの計算方法です。対数と解の集中度に精通していれば、概念と計算は難しくありません。
TL; DR(長すぎる;読まなかった)
pH =-log(H3Oを計算するには+ イオン濃度)。 pOHの計算は-log(OH- イオン濃度)。
pHとpOHの意味
酸と塩基の場合、溶液濃度には、100万を超える1から100までの幅広い値で変化する数値が含まれます。線形であるほとんどの単位とは異なり、pHとpOHはどちらも共通の(10を底とする)対数に基づいているため、1桁または2桁で値を表現できます。これには慣れる必要がありますが、pHおよびpOHユニットのコンパクトさは便利であり、時間と混乱を防ぎます。 pH単位は酸性度を示します。数値が小さいほど、H3Oの濃度が高くなります。+ (ヒドロニウム)イオン、および14を超える(非常にアルカリ性)から負の数(非常に酸。これらの負の数は主に学術目的で使用されます)の範囲です。このスケールでは、脱イオン水のpHは7です。pOHスケールはpHによく似ていますが、逆になっています。 pHと同じ番号付けシステムを使用しますが、OHを測定します- イオン。このスケールでは、水は同じ値(7)を持ちますが、下端に塩基があり、上端に酸があります。
pHの計算
酸のモル濃度からpHを計算するには、H3Oの共通ログを取得します+ イオン濃度、そして-1を掛ける:pH =-log(H3O+)。たとえば、酸が溶液中のイオンに完全に解離していると仮定した場合、塩酸(HCl)の0.1 M溶液のpHはどのくらいですか? H3Oの濃度+ イオンは1リットルあたり0.1モルです。 pH =-log(.1)=-(-1)= 1。
pOHの計算
pOHの計算は、pHと同じルールに従いますが、OHの濃度を使用します- イオン:pOH =-log(OH-)。たとえば、水酸化ナトリウム(KOH)の0.02 M溶液のpOHを見つけます。 OHの濃度- イオンは1リットルあたり0.02モルです。 pOH =-log(.02)=-(-1.7)= 1.7
pHとpOHの追加
特定の溶液のpHとpOHの両方を計算すると、数値は常に14になります。たとえば、水のpHとpOHは7で、7 + 7 = 14です。この例の0.02 M水酸化ナトリウム溶液上記のpHは12.3です。つまり、pHがわかっている場合は、14からpHを差し引いてpOHを見つけることができ、逆も同様です。