pH

Hidrojen İyonu Konsantrasyonu ile pH Arasında Dönüştürme

pH, sulu bir çözeltinin ne kadar asidik veya bazik olduğunu ölçen, hidrojen iyonu konsantrasyonunun negatif 10 tabanlı logaritması olarak hesaplanan logaritmik bir ölçektir. Ya bilinen bir hidrojen iyonu konsantrasyonu ya da bilinen bir pH değeri girin, bu hesaplayıcı diğerini, pOH ve hidroksit iyonu konsantrasyonuyla birlikte bulur. Bu, 25°C (77°F)‘deki standart tanımdır — suyun kendi nötr noktası diğer sıcaklıklarda biraz kayar, ancak fark çoğu günlük amaç için göz ardı edilebilecek kadar küçüktür.

Formül

$$\vB{\text{pH}} = -\log_{10}(\vA{[\text{H}^+]})$$ $$\vC{\text{pOH}} = 14 - \vB{\text{pH}}$$ $$[\text{OH}^-] = 10^{-\vC{\text{pOH}}}$$

7 pH nötrdür (25°C’de saf su); 7’nin altındaki değerler asidik, 7’nin üzerindeki değerler baziktir (alkali). pH ve pOH 25°C’de her zaman 14’e toplanır.

Örnek Hesaplama

0,01 mol/L hidrojen iyonu konsantrasyonuna sahip mide asidi:

1. Formülü uygulayın: $\vB{\text{pH}} = -\log_{10}(\vA{0.01}) = \vB{2}$.
2. pOH’yi bulun: $\vC{\text{pOH}} = 14 - \vB{2} = 12$.
3. Hidroksit iyonu konsantrasyonunu bulun: $[\text{OH}^-] = 10^{-12} \text{ mol/L}$.

2 pH güçlü şekilde asidiktir.

pH’ı 9 olan bir karbonat (kabartma tozu) çözeltisi:

1. Hidrojen iyonu konsantrasyonunu bulun: $\vA{[\text{H}^+]} = 10^{-9} \text{ mol/L}$.
2. pOH’yi bulun: $\vC{\text{pOH}} = 14 - 9 = 5$.
3. Hidroksit iyonu konsantrasyonunu bulun: $[\text{OH}^-] = 10^{-5} \text{ mol/L}$.

9 pH hafifçe baziktir.

Dikkate Alınması Gereken Önemli Faktörler

• pH logaritmik olduğundan, her tam sayı adımı hidrojen iyonu konsantrasyonunda on katlık bir değişimi temsil eder. pH 4 olan bir çözelti, pH 5 olan bir çözeltiden on kat daha asidiktir ve pH 6 olan bir çözeltiden yüz kat daha asidiktir — bu yüzden pH sayılarındaki küçük görünen bir fark bile gerçek asitlikte çok büyük bir gerçek farkı temsil edebilir.
• pH ve pOH, aynı çözeltiyi tanımlamanın iki yoludur ve 25°C’de her zaman 14’e toplanır. Düşük bir pH (asidik) her zaman yüksek bir pOH ile eşleşir ve tersi de geçerlidir — bu ilişki doğrudan suyun kendi öz-iyonlaşma dengesinden bu referans sıcaklıkta gelir.
• Sıcaklık, suyun nötr noktasını gerçekten etkiler, ancak çoğu günlük amaç için kayma küçüktür. Saf suyun nötr pH’ı yalnızca 25°C’de tam olarak 7’dir — diğer sıcaklıklarda, suyun kendi öz-iyonlaşma dengesi hafifçe kayar ve gerçek nötr noktayı 7’den uzaklaştırır, ancak fark genellikle hassas laboratuvar çalışması dışında göz ardı edilecek kadar küçüktür.
• Tampon çözeltiler, asit veya baz eklendiğinde bile basit bir çözeltinin aksine pH değişimine direnir. Birçok biyolojik sistem (insan kanı gibi), devam eden kimyasal aktiviteye rağmen pH’ı dar, kararlı bir aralıkta tutmak için tamponlamaya güvenir — bu hesaplayıcı, tamponlu bir sistemin eklenen bir asit veya baza nasıl tepki vereceğini değil, verilen bir hidrojen iyonu konsantrasyonundan doğrudan bir çözeltinin pH’ını hesaplar.

Yaygın Hatalar

• pH’ın doğrusal değil logaritmik olduğunu unutmak. 2 birimlik bir pH farkı (örneğin, pH 4’e karşı pH 6), gerçek hidrojen iyonu konsantrasyonunda küçük değil yüz katlık bir fark anlamına gelir — pH değerlerini basit çıkarma ile karşılaştırmak, iki çözeltinin gerçekte ne kadar farklı olduğunu olduğundan az gösterir.
• pH 7’nin her sıcaklıkta nötr olduğunu varsaymak. “7 nötrdür” kuralı özellikle 25°C referans noktasıdır — suyun kendi nötr noktası diğer sıcaklıklarda biraz kayar, bu yüzden o referans sıcaklığın dışındaki hassas bir laboratuvar ölçümü kendi düzeltmesine ihtiyaç duyar.
• Bir laboratuvar sonucunu okurken pH ile pOH’yi karıştırmak. pH asitliği doğrudan ölçer (daha düşük = daha asidik); pOH ise ters büyüklüğü ölçer (daha düşük = daha baziktir) — pH bekleyen bir alana pOH değeri girmek (veya tersi), makul görünen ama asit-baz ölçeğinin yanlış yarısını tanımlayan bir sonuç verir.

Bilmekte Fayda Var

• Bilinen bir konsantrasyonu seyrelterek veya karıştırarak yapılan bir çözeltiyle mi çalışıyorsunuz? Molarite ve Seyreltme Hesaplayıcı bir çözelti için molar konsantrasyonu ve seyreltme sonuçlarını bulur.
• Asit veya bazın gram ve mol arasında dönüştürülmesi için bir bileşiğin molar kütlesine mi ihtiyacınız var? Molar Kütle Hesaplayıcı herhangi bir kimyasal formülün molar kütlesini hesaplar.
• Bunun yanında logaritma veya üsler içeren daha geniş bir hesaplama mı yapmanız gerekiyor? Bilimsel Hesap Makinesi logaritmaları, üsleri ve diğer bilimsel gösterim hesaplamalarını işler.