إليك كيفية حساب قيم الأس الهيدروجيني

الرقم الهيدروجيني هو مقياس لمدى الحموضة أو الأساسية محلول كيميائي. ال درجة الحموضة يمتد المقياس من 0 إلى 14 - تُعتبر قيمة سبعة محايدة وأقل من سبعة حمضية وأكبر من سبعة أساسية.

الرقم الهيدروجيني هو اللوغاريتم السالب 10 ("log" على آلة حاسبة) لتركيز أيون الهيدروجين في المحلول. لحسابها ، خذ سجل تركيز أيون هيدروجين معين وعكس العلامة. انظر المزيد من المعلومات حول صيغة الرقم الهيدروجيني أدناه.

إليك مراجعة أكثر تعمقًا لكيفية حساب الرقم الهيدروجيني و ماذا يعني الرقم الهيدروجيني فيما يتعلق بتركيز أيون الهيدروجين والأحماض والقواعد.

هناك عدة طرق لتحديد الأحماض والقواعد ، لكن الرقم الهيدروجيني يشير تحديداً إلى الهيدروجين فقط ايون تركيز ويطبق على مائي حلول (مائية). عندما ينفصل الماء ، ينتج عنه أيون هيدروجين وهيدروكسيد. انظر هذه المعادلة الكيميائية أدناه.

ح₂O ↔ H⁺ + OH^-

عند حساب درجة الحموضة ، تذكر أن [] يشير إلى المولية، م. يتم التعبير عن المولارية بوحدات مولات المذاب لكل لتر من المحلول. إذا أعطيت لك التركيز في أي وحدة أخرى من الشامات (كتلة في المئة ، molal ، الخ) ، تحويله إلى molarity من أجل استخدام صيغة الرقم الهيدروجيني.

يمكن التعبير عن العلاقة بين الرقم الهيدروجيني والتركيز على النحو التالي:

ك_ث = [H⁺][يا^-] = 1 × 10^-14 عند 25 درجة مئوية
للمياه النقية [H⁺] = [OH^-] = 1 × 10^-7

• ك_ث هو ثابت تفكك الماء
• الحل الحمضي: [H⁺]> 1 × 10^-7
• الحل الأساسي: [H⁺] <1 × 10^-7

معادلة التوازن تعطي الصيغة التالية ل pH:

الرقم الهيدروجيني = سجل₁₀[H⁺]
[H⁺] = 10^{الرقم الهيدروجيني}

بمعنى آخر ، الرقم الهيدروجيني هو السجل السلبي لتركيز أيون الهيدروجين المولي أو تركيز أيون الهيدروجين المولي يساوي 10 إلى قوة قيمة الرقم الهيدروجيني السالبة. من السهل القيام بهذا الحساب على أي آلة حاسبة علمية لأنه في كثير من الأحيان ، هذه لها زر "سجل". هذا ليس هو نفسه زر "ln" ، الذي يشير إلى اللوغاريتم الطبيعي.

يمكنك بسهولة استخدام قيمة الرقم الهيدروجيني ل حساب pOH إذا كنت تتذكر:

الرقم الهيدروجيني + pOH = 14

يعد هذا مفيدًا بشكل خاص إذا طُلب منك العثور على الرقم الهيدروجيني للقاعدة نظرًا لأنك ستحل عادةً pOH بدلا من درجة الحموضة.

جرب هذه المشاكل عينة لاختبار معرفتك الرقم الهيدروجيني.

حساب الرقم الهيدروجيني ل [H⁺]. احسب الرقم الهيدروجيني المعطى [H⁺] = 1.4 × 10^-5 م

إجابة:

الرقم الهيدروجيني = سجل₁₀[H⁺]
الرقم الهيدروجيني = سجل₁₀(1.4 × 10^-5)
الرقم الهيدروجيني = 4.85

احسب [H⁺] من درجة الحموضة المعروفة. العثور على [H⁺] إذا كان الرقم الهيدروجيني = 8.5

إجابة:

[H⁺] = 10^{الرقم الهيدروجيني}
[H⁺] = 10^-8.5
[H⁺] = 3.2 × 10^-9 م

أوجد الرقم الهيدروجيني إذا كان H⁺ تركيز 0.0001 مول لكل لتر.

هنا يساعد على إعادة كتابة التركيز كـ 1.0 × 10^-4 M لأن هذا يجعل الصيغة: pH = - (- 4) = 4. أو يمكنك فقط استخدام آلة حاسبة لأخذ السجل. هذا يعطيك:

إجابة:

الرقم الهيدروجيني = - سجل (0.0001) = 4

عادة ، لا يتم إعطاء تركيز أيون الهيدروجين في مشكلة ولكن عليك العثور عليه من تفاعل كيميائي أو تركيز حمض. بساطة هذا يعتمد على ما إذا كان لديك حامض قوي أو حمض ضعيف. معظم المشاكل التي تطلب الرقم الهيدروجيني هي للأحماض القوية لأنها تنفصل تمامًا في أيوناتها في الماء. الأحماض الضعيفة ، من ناحية أخرى ، تنفصل جزئيًا فقط ، لذلك في حالة التوازن ، يحتوي المحلول على كل من الحامض الضعيف والأيونات التي ينفصل عنها.

أوجد الرقم الهيدروجيني لمحلول حمض الهيدروكلوريك 0.03 M ، حمض الهيدروكلوريك.

تذكر أن حمض الهيدروكلوريك هو حمض قوي ينفصل وفقًا لنسبة 1: 1 في الأيونات الهيدروجينية وأنيونات الكلوريد. لذلك ، فإن تركيز أيونات الهيدروجين هو بالضبط نفس تركيز محلول الحمض.

إجابة:

[H⁺ ] = 0.03 م

الرقم الهيدروجيني = - سجل (0.03)
درجة الحموضة = 1.5

عندما تقوم بحسابات الرقم الهيدروجيني ، تأكد دائمًا من أن إجاباتك منطقية. يجب أن يحتوي الحمض على درجة حموضة أقل بكثير من سبعة (عادةً واحدة إلى ثلاثة) ويجب أن تحتوي القاعدة على قيمة عالية من الرقم الهيدروجيني (عادة حوالي 11 إلى 13). في حين أنه من الممكن نظريا ل حساب درجة الحموضة السلبية، يجب أن تكون قيم الرقم الهيدروجيني بين 0 و 14 في الممارسة. هذا يعني أن الرقم الهيدروجيني أعلى من 14 يشير إلى وجود خطأ إما في إعداد الحساب أو الحساب نفسه.