Come studente di chimica, una delle abilità di base che impari è come calcolare il pH e la pOH di acidi e basi. I concetti e il calcolo non sono difficili se hai familiarità con i logaritmi e la concentrazione delle soluzioni.

TL; DR (Troppo lungo, non letto)

Per calcolare il pH = - log (H3O ^{+ concentrazione di ioni). Il calcolo per pOH è - log (OH - concentrazione di ioni).}

Significato di pH e pOH

Per acidi e basi, la concentrazione della soluzione coinvolge numeri che possono cambiare su un ampio intervallo di valori - oltre un milione a uno. A differenza della maggior parte delle unità, che sono lineari, pH e pOH sono entrambi basati sul logaritmo comune (base 10), che consente di esprimere valori in una o due cifre che altrimenti si estendono su molti ordini di grandezza. Anche se ci si abitua, la compattezza delle unità pH e pOH è conveniente e consente di risparmiare tempo e confusione. L'unità di pH indica l'acidità, dove numeri più piccoli significano maggiori concentrazioni di ioni H3O ^{+ (idronium), e vanno da oltre 14 (molto alcalini) fino a numeri negativi (molto acidi, questi numeri negativi sono usati principalmente per scopi accademici) . Su questa scala, l'acqua deionizzata ha un pH di 7. La scala pOH è molto simile al pH, ma invertita. Usa lo stesso sistema di numerazione del pH, ma misura OH - ioni. Su questa scala, l'acqua ha lo stesso valore (7), ma troverete basi nella parte bassa e acidi nella parte alta.}

Calcolo del pH

Per calcolare il pH dal molare concentrazione di un acido, prendere il log comune della concentrazione di ioni H3O ^{+ e quindi moltiplicare per -1: pH = - log (H3O +). Ad esempio, qual è il pH di una soluzione 0,1 M di acido cloridrico (HCl), assumendo che l'acido sia completamente dissociato in ioni nella soluzione? La concentrazione di ioni H3O + è 0,1 moli per litro. pH = - log (.1) = - (- 1) = 1.}

Calcolo pOH

Il calcolo per pOH segue le stesse regole del pH, ma utilizza la concentrazione di OH < sup> - ioni: pOH = - log (OH ^{-). Ad esempio, trovare il pOH di una soluzione 0,02 M di idrossido di sodio (KOH). La concentrazione di OH - ioni è 0,02 moli per litro. pOH = - log (.02) = - (- 1.7) = 1.7.}

Aggiunta di pH e pOH

Quando si calcola sia il pH che il pOH di una determinata soluzione, i numeri aggiungono sempre fino a 14. Ad esempio, il pH e il pOH dell'acqua sono 7, e 7 + 7 = 14. La soluzione 0,02 M di idrossido di sodio nell'esempio sopra avrà un pH di 12,3. Ciò significa che se si conosce il pH, è possibile sottrarlo da 14 per trovare il pOH e viceversa.