Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

10.6: Робота з рН

  • Page ID
    21808
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання
    • Розрахувати рН від\([H_3O^+]\) і\([H_3O^+]\) від рН.

    Розрахунок рН від концентрації гідронію

    РН розчинів можна визначити за допомогою логарифмів, як показано в наступному прикладі для шлункової кислоти. Шлункова кислота - це розчин\(HCl\) з концентрацією іонів гідронію\(1.2 \times 10^{−3}\; M\), що таке розчин?\(pH\)

    \[ \begin{align} \mathrm{pH} &= \mathrm{-\log [H_3O^+]} \nonumber \\ &=-\log(1.2 \times 10^{−3}) \nonumber \\ &=−(−2.92)=2.92 \nonumber \end{align}\]

    логарифми

    Щоб отримати значення журналу на калькуляторі, спочатку введіть число (в даному випадку концентрацію іонів гідронію), потім натисніть клавішу LOG.

    Якщо число 1,0 х 10 -5 (для [H 3 O +] = 1,0 х 10 -5 М) ви повинні отримати відповідь «-5".

    Якщо ви отримали іншу відповідь, або помилка, спробуйте натиснути клавішу LOG, перш ніж вводити номер.

    Приклад\(\PageIndex{2}\): Перетворення Ph в концентрацію гідронію

    Знайдіть рН, враховуючи\([H_3O^+]\) наступне:

    1. 1 × 10 -3 М
    2. 2.5 × 10 -11 М
    3. 4.7 ×10 -9 М
    Рішення

    Кроки для вирішення проблем

    Визначте «дану» інформацію і те, що проблема просить вас «знайти».

    Дано:

    1. 3 О +] =1 × 10 −3 М
    2. 3 О +] =2,5 × 10 -11 М
    3. 3 О +] = 4,7 ×10 -9 М

    Знайти:? рН

    Плануйте проблему.

    Потрібно використовувати вираз для pH (Equation\ ref {pH}).

    рН = - лог [Н 3 О +]

    Розрахувати.

    Тепер підставляємо відому величину в рівняння і вирішуємо.

    1. рН = - журнал [1 × 10 −3] = 3. 0 (1 знаків після коми, оскільки 1 має 1 значну цифру)
    2. рН = - журнал [2,5 ×10 -11] = 10. 60 (2 знака після коми, оскільки 2.5 мають 2 значущі цифри)
    3. рН = - журнал [4,7 ×10 -9] = 8. 30 (2 знака після коми, оскільки 4.7 має 2 значущі цифри)

    Інше питання, яке нас тут хвилює, - це значні цифри. Оскільки число (и) перед десятковою крапкою в логарифмі відносяться до степені на 10, кількість цифр після коми - це те, що визначає кількість значущих цифр у кінцевій відповіді:

    альт

    Вправа\(\PageIndex{2}\)

    Знайдіть рН, заданий [H 3 O +] наступного:

    1. 5.8 ×10 -4 М
    2. 1,0 × 10 -7
    Відповідь на
    3.22
    Відповідь б
    7.00

    Розрахунок концентрації гідронію від рН

    Іноді вам потрібно працювати «назад» - ви знаєте рН розчину і потрібно знайти\([H_3O^+]\), або навіть концентрацію розчину кислоти. Як ти це робиш? Для перетворення рН в\([H_3O^+]\) ми вирішуємо Equation\ ref {pH} для\([H_3O^+]\). Це передбачає взяття антилога (або зворотного журналу) негативного значення рН.

    \[[\ce{H3O^{+}}] = \text{antilog} (-pH)\]

    або

    \[[\ce{H_3O^+}] = 10^{-pH} \label{ph1}\]

    Як уже згадувалося вище, різні калькулятори працюють трохи по-різному - переконайтеся, що ви можете зробити наступні розрахунки за допомогою калькулятора.

    Навички калькулятора

    У нас розчин з рН = 8,3. Що таке [Н 3 О +]?

    За допомогою деяких калькуляторів ви будете робити речі в наступному порядку:

    1. Введіть 8.3 як від'ємне число (використовуйте клавішу з обома знаками +/-, а не клавішею віднімання).
    2. Використовуйте 2-й або Shift або INV (зворотний) ключ вашого калькулятора, щоб ввести символ, знайдений над ключем LOG. Зсунута функція повинна бути 10 х.
    3. Ви повинні отримати відповідь 5.0 × 10 -9.

    Інші калькулятори вимагають вводити ключі в тому порядку, в якому вони відображаються в рівнянні.

    1. Використовуйте Shift або другу функцію, щоб увімкнути функцію 10 x.
    2. За допомогою клавіші +/- введіть від'ємне число, а потім введіть 8.3.
    3. Ви повинні отримати відповідь 5.0 × 10 -9.

    Якщо жоден з цих методів не працює, спробуйте переставити порядок, в якому ви вводите ключі. Не здавайтеся - ви повинні освоїти свій калькулятор!

    Приклад\(\PageIndex{3}\): Розрахунок концентрації гідронію від рН

    Знайдіть концентрацію іонів гідронію в розчині з рН 12,6. Чи є цей розчин кислотою або основою? Звідки ти знаєш?

    Рішення
    Кроки для вирішення проблем
    Визначте «дану» інформацію і те, що проблема просить вас «знайти».

    Дано: рН = 12,6

    Знайти: [Н 3 О +] =? М

    Плануйте проблему.

    Потрібно використовувати вираз для [H 3 O +] (Рівняння\ ref {ph1}).

    [H 3 O +] = антилог (-рН) або [H 3 O +] = 10 -рН

    Розрахувати.

    Тепер підставляємо відому величину в рівняння і вирішуємо.

    [H 3 O +] = антилог (12. 60) = 2,5 х 10 -13 М (2 значущі цифри, оскільки 4.7 має 12,60 2 знака після коми)

    або

    3 О +] = 10 -12. 60 = 2,5 х 10 -13 М (2 значущі цифри, оскільки 4.7 має 12,60 2 знака після коми)

    Інше питання, яке нас тут хвилює, - це значні цифри. Оскільки число (и) перед десятковою крапкою в логарифмі відносяться до степені на 10, кількість цифр після коми - це те, що визначає кількість значущих цифр у кінцевій відповіді:

    альт

    Вправа\(\PageIndex{3}\)

    Якщо вологий ґрунт має рН 7,84, що таке [H 3 O +] ґрунтового розчину?

    Відповідь
    1,5 х 10 -8 М