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En tant qu'étudiant en chimie, l'une des compétences de base que vous acquérez est la façon de calculer le pH et le pOH d'acides et de bases. Les concepts et les calculs ne sont pas difficiles si vous connaissez les logarithmes et la concentration de solutions.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Pour calculer le pH = - log (H3O+ concentration en ions). Le calcul pour pOH est - log (OH- concentration en ions).
Signification de pH et pOH
Pour les acides et les bases, la concentration de la solution implique des nombres qui peuvent changer sur une large plage de valeurs - de un million à un. Contrairement à la plupart des unités, qui sont linéaires, le pH et le pOH sont tous deux basés sur le logarithme commun (base 10), vous permettant d'exprimer des valeurs en un ou deux chiffres qui couvrent autrement de nombreux ordres de grandeur. Bien que cela prenne l'habitude de s'y habituer, la compacité des unités pH et pOH est pratique et permet de gagner du temps et de la confusion. L'unité de pH indique l'acidité, où les plus petits nombres signifient les plus grandes concentrations de H3O+ (hydronium), et vont de plus de 14 (très alcalins) à des nombres négatifs (très acides; ces nombres négatifs sont principalement utilisés à des fins académiques). Sur cette échelle, l’eau désionisée a un pH de 7. L’échelle de pOH ressemble beaucoup au pH, mais elle est inversée. Il utilise le même système de numérotation que le pH, mais mesure OH- les ions. Sur cette échelle, l’eau a la même valeur (7), mais vous trouverez des bases au bas de la plage et des acides au haut de la gamme.
Calcul du pH
Pour calculer le pH à partir de la concentration molaire d’un acide, on prend le journal commun du H3O+ concentration en ions, puis multiplier par -1: pH = - log (H3O+) Par exemple, quel est le pH d’une solution 0,1 M d’acide chlorhydrique (HCl), en supposant que l’acide soit complètement dissocié en ions de la solution? La concentration de H3O+ les ions est de 0,1 mole par litre. pH = - log (.1) = - (- 1) = 1.
Calcul du pOH
Le calcul pour pOH suit les mêmes règles que pour le pH, mais utilise la concentration en OH- ions: pOH = - log (OH-) Par exemple, trouvez le pOH d’une solution 0,02 M d’hydroxyde de sodium (KOH). La concentration de OH- les ions est de 0,02 mole par litre. pOH = - log (0,02) = - (- 1,7) = 1,7.
Ajout de pH et pOH
Lorsque vous calculez à la fois le pH et le pOH d'une solution donnée, les nombres totalisent toujours 14. Par exemple, le pH et le pOH de l'eau sont égal à 7 et 7 + 7 = 14. La solution d'hydroxyde de sodium à 0,02 M de l'exemple ci-dessus aura un pH de 12,3. Cela signifie que si vous connaissez le pH, vous pouvez le soustraire de 14 pour trouver le pOH, et inversement.