pH: Definisjon, typer og eksempler på materialer med forskjellig pH

pH er surhetsgraden som brukes til å uttrykke surhetsnivået eller alkaliteten til en løsning.

I hverdagen kjenner vi begrepene syrer og baser. I kjemiske termer er den kvantitative forskjellen mellom en syre og en base beskrevet av PH.

Hva er så betydningen av PH? Følgende er en oversikt over betydningen, typene og eksemplene på materialer med en rekke forskjellige PH-er.

Definisjon av pH er

Uttrykket "pH" kommer fra et tysk ord "Potenz," som betyr "rang", kombinert med H, element-symbolet for hydrogen, så pH står for "kraft av hydrogen."

Generelt sett er pH (Kraft av hydrogen) er en skala som brukes til å uttrykke surhetsnivået eller alkaliniteten til en løsning. PH-skalaen består av tallene 1 til 14.

PH-skalaen viser konsentrasjonen av hydrogenioner [H +] i oppløsning. PH-verdien til løsningen beregnes ved hjelp av molar konsentrasjonsverdien av hydrogenioner oppløst i løsningen.

Ved måling av pH-skalaen er det tre typer parametere, nemlig sur, nøytral og alkalisk pH.

• En løsning blir sagt syre hvis det er flere H + -ioner enn OH–. Syrer har en pH <7
• Karakteristisk nøytral hvis antall H + og OH - ioner er det samme i løsning. Den nøytrale sekvensen har en pH på 7
• Og løsning alkalisk hvis det er et antall OH-ioner - mer enn H +. Baser har en pH> 7

PH-ligning

Formelen eller ligningen for beregning av pH ble foreslått i 1909 av den danske biokjemikeren Søren Peter Lauritz Sørensen:

pH = -log [H +]

hvor log er base-10 logaritmen og [H +] er konsentrasjonen av hydrogenioner i mol per liter løsning.

Tenk på følgende illustrasjon av pH-skalaen.

Jo mindre pH-verdien er, desto sterkere er syren i løsningen. Omvendt, jo større pH-verdi, jo mer alkalisk er løsningen.

Nøytral pH

Et nøytralt vann har en pH på 7, hvorfor er det?

Vann er i likevekt mellom molekyler og ioner:

H2O ⇌ H + + OH-

Produktet av konsentrasjonene av [H +] og [OH-] er en konstant; det er vannvektskonstanten (Kw), som har en verdi på 10-14 M2.

Kw = [H +] [OH-] = 10-14 M2

For nøytralitet må [H +] være lik [OH–]. Dette betyr at denne mengden må være lik 10-7 M.

Hvis vi plugger [H +] = 10-7 M inn i pH-ligningen:

pH = -log10 [H +]

således er de oppnådde resultatene pH = 7 for nøytralitet.

Syre og grunnleggende pH

PH-verdien til syreoppløsningen er pH 7.

For en sur pH, fordi det er mange H + -ioner i løsningen, er den generelle formelen som følger.

pH = -log10 [H +]

Verdien av H + ionet er den molare konsentrasjonen av en sur løsning.

Når det gjelder alkalisk pH, inneholder den mange OH-ioner - som er løselige i vann. POH-skalaverdien måles ikke uavhengig, men er avledet fra pH. Hydroksydionkonsentrasjonen i vann er relatert til hydrogenionkonsentrasjonen basert på ligningen

[OH−] = K_W / [H +]

med K_W er ioniseringskonstanten til vann. Ved å bruke cologaritmene:

pOH = pK_W - pH.

slik at pOH-formelen oppnås som følger.

pOH = 14 - pH

PH-indikator

For å finne ut den fysiske forskjellen mellom sure, basiske eller nøytrale løsninger, kan vi bruke en indikator. En pH-indikator hjelper til med å bestemme pH basert på fargeendringer ved en bestemt pH.

Indikatoren som ofte brukes i laboratoriet er en universell indikator som har en subtil fargeendring fra en skala fra 1-14. Denne typen universalindikator er tilgjengelig i fast form i form av lakmuspapir så vel som i flytende form.

En annen pH-indikator som ofte brukes, er en elektronisk pH som viser pH-verdien digitalt. I tillegg er det også flere naturlige indikatorer som kan brukes til å bestemme sure, basiske og nøytrale løsninger.

Eksempler på materialer med forskjellig pH

Her er noen eksempler på materialer med forskjellige pH-skalaer.

Materialer med sur pH

Materialer med sur pH har egenskapene til en pH mindre enn 7, smaker surt, etsende, blir blå lakmus til rødt og reagerer på metaller for sterke syrer.

Her er noen ingredienser med en sur pH:

• appelsiner (forskjellige typer kalk, sitroner, sitrusfrukter, etc.)
• eple
• jordbær
• blåbær
• Drue
• HCl
• H2SO4
• etc

Materialer med en alkalisk pH

Materialer med en alkalisk pH har fysiske egenskaper ved en pH på mer enn 7, en bitter, glatt smak som såpe, blir rød lakmus til blå, og sammen med vann er de i stand til å danne en nøytral pH.

Her er noen ingredienser med en alkalisk pH:

• såpe
• vaskemiddel
• tannkrem
• sjampo
• bakepulver
• ammoniakk
• lut
• etc

Materialer med nøytral pH

Nøytrale materialer er materialer som har en pH-skala på 7. Et materiale kan være nøytralt på grunn av dets opprinnelige karakter, samt en kombinasjon av alkaliske og sure løsninger.

Her er noen ingredienser med nøytral pH:

• vann
• forskjellige typer salt, for eksempel bordsalt (NaCl)
• etc

Dette er en gjennomgang av pH, typer og forskjellige typer materialer med forskjellige pH. Forhåpentligvis er dette nyttig.