Nell'industria chimica, comprendere il pH delle soluzioni è essenziale per il controllo e la sicurezza del processo. La scala del pH varia da 0 a 14, dove valori inferiori a 7 indicano acidità e valori superiori a 7 indicano alcalinità. Il pH è matematicamente definito come il logaritmo negativo della concentrazione di ioni idrogeno:pH =–log[H⁺] .

Mentre una striscia reattiva per il test del pH conferma che l'idrossido di sodio (NaOH) è una base forte, per determinare il suo pH preciso è necessario prima calcolarne la molarità. Di seguito è riportato un metodo dettagliato e approvato dagli esperti.

Passaggio 1:calcola la molarità della soluzione NaOH

La molarità (M) rappresenta il numero di moli di soluto per litro di soluzione:M =moli di soluto ÷ litri di soluzione . Ad esempio, se 1 g di NaOH viene sciolto in acqua fino a un volume finale di 250 ml:

• Calcola le moli di NaOH:1g ÷ 40gmol⁻¹ =0,025mol (massa molecolare di NaOH =40gmol⁻¹).
• Converti il volume in litri:250 ml ÷ 1000 =0,25 l .
• Determina la molarità:0,025mol ÷ 0,25L =0,1M .

Passaggio 2:comprendere la ionizzazione di NaOH in soluzione acquosa

NaOH si dissocia completamente in acqua, producendo ioni sodio (Na⁺) e idrossido (OH⁻):NaOH → Na⁺ + OH⁻ . Per una soluzione 0,1 M, si ottengono 0,1 molL⁻¹ di ioni OH⁻.

Passaggio 3:calcola il pOH e convertilo in pH

Utilizza la relazione tra la concentrazione di ioni idrossido e pOH:pOH =–log[OH⁻] . Con [OH⁻] =0.1M, otteniamo:

• pOH =–log(0,1) =1,0
• Applica la relazione complementare:pH + pOH =14 .
• Quindi, pH =14 – 1 =13 .

Quindi la soluzione di NaOH in questo esempio ha un pH di 13, confermando la sua natura fortemente alcalina.

Per concentrazioni o variazioni di temperatura più complesse, utilizzare un pHmetro calibrato o consultare le relative tabelle di solubilità.