|
Explicatii
In termeni simpli, numarul care apare din masura de activitate a ionilor de hidrogen din solutie.Balanta
PH-ului este inversa imagini logaritmice relativa a concentratiei protonului
de hidrogen ( H +).
Spre deosebire de scara liniara care progreseaza intr-o maniera de crestere constanta,o modificare a valorii masurii PH-ului reprezinta o diferenta de zece ori in concentratia de H+.De exemplu o modificare a PH-ului de la 2 la 3 ,reprezinta o scadere de 10 ori a concentratiei de H+ ,si o modificare a PH-ului de la 2 la 4 ,reprezinta o scadere de 100 ori (10 x 10 ) a concentratiei de H +.
Formula pentru calculul PH-ului este :
Unde αH+ denota activitatea ionilor de H+ si dimensiunile lor.In solutiile
care contin alti ioni ,activitatea si concentratia nu sunt la fel. Activitatea
este efectiv concentratia ionilor de hidrogen, mai degraba decat adevarata
concentratie; conteaza pentru faptul ca alti ioni ce inconjoara ioni de
hidrogen ii va proteja si vor influenta capacitatea lor de a participa
la reactii chimice. Acesti alti ioni efectiv schimba concentratia ionilor
de hidrogen in toate procesele ce implica H+.
In solutiile diluate (cum ar fi apa de la robinet),activitatea este aproximativ
egala cu valoarea numerica a concentratiei ionilor de H+ ,indicand [ H+]
(sau mai precis scris [H3O+]),masurat in molecule pe litri
( stiut de asemenea ca moleculari ).Asadar deseori este convenabil sa definim PH-ul ca :
Pentru ambele definitii, log10 denota logaritmul 10 de baza,asadar PH-ul defineste o masura logaritmica a aciditatii. De exemplu daca facem o limonada cu H+ cu o concentratie de 0.0050 molecule pe litru ,PH-ul ei va fi :
O solutie a PH-ului= 8.2 va avea o concentratie a [H+] de 10?8.2 mol/L, sau aproximativ 6.31 × 10?9 mol/L.
Astfel ,activitatea sa de hidrogen αH+ este in jurul 6.31 × 10-9. O solutie cu o concentratie a [H+] de 4.5 × 10-4 mol/L va avea o valoare a PH-ului de 3.35.
O solutie la 25 °C, cu un PH de 7 indica neutralitate (i.e PH-ul apei pure)deoarece
apa naturala se disociaza in H+ si ioni OH- cu o concentratie egala de
1×10-7 mol/L. O valoare mai mica a PH-ului( de exemplu PH 3) indica o crestere
rezistenta a aciditatii si o valoare a PH-ului superioara (de exemplu PH
11)indica o crestere rezistenta a bazei .Nota ,oricum apa pura cand este
expusa in atmosfera va acumula dioxid de carbon ,unde va reactiona cu apa
pentru a forma acid carbonic si H+ intr-un mediu intunecat PH la aproximativ
5.7
Impartial pH-ul la 25 °C,nu este exact 7. pH este o valoare experimentala deci are o eroare asociata.
De cand disocierea constanta a apei este (1.011 ± 0.005) × 10-14, pH apei la 25 °C poate fi 6.998 ± 0.001.
Valoarea este consistenta ,oricum cu pH impartial fiind 7.00 pentru doua
figuri importante,care este aproape suficient pentru majoritatea oamenilor
,pentru a presupune ca este exact 7.PH-ul apei devine mai mic odata cu
cresterea temperaturii.De exemplu la 50 °C, pH-ul din apa este 6.55 ± 0.01.Acesta
insemnand ca o solutie diluata este impartiala la 50 °C cand PH-ul ei este
in jurul 6.55 si un PH 7 este de baza.
Majoritatea substantelor au PH-ul la o limita de la 0 la 14, desi,acidul extrem sau baza extrema a substantelor
ar putea avea PH mai putin de 0 sau mai mare de 14.Un exemplu este acidul
mine runoff cu un pH =-3.6.
Nota ,aceasta nu traduce catre o concentratie de molar de 3981 M; Asemenea
valorilor de activitate mare ,sunt rezultatul valorilor mari extreme a
coeficentului de activitate, in timp ce concentratiile sunt intr-o limita
"rezonabila".E.g. a 7.622 molal H2SO4 solutie are un PH = -3.13,
activitate hidrogen αH+ in jurul la 1350 si coeficientul de activitate
γH+ = 165.4 cand foloseste conventia MacInnes pentru a masura Pitzer coeficientul
de activitate a unui singur ion.
Arbitrar ,PH-ul este - log10([H + ]). Asadar
pH = - log10[H + ]
sau ,prin substituire
PH-ul oricarei substante ar putea fi de asemenea gasit (e.g. posibil in
ioni de argint sau pAg+) derivat dintr-o ecuatie similara folosind acelasi
proces. Aceste alte ecuatii pentru potentiali nu vor fi la fel ,oricum
numarul moleculelor electronilor transferati (n) va deosebi pentru diferite
reactii.
|
|