Иногда вас просят рассчитать pOH, а не pH. Вот обзор определения pOH и пример расчета.
Ключевые выводы: как рассчитать pOH
- pH – это показатель кислотности или концентрации ионов водорода, а pOH – показатель щелочности или концентрации гидроксид-ионов.
- Если вы знаете pH, это легко для расчета pOH, потому что pH + pOH = 14.
- Иногда вам нужно рассчитать pOH из концентрации гидроксид-иона [OH – ]. Здесь вам понадобится калькулятор, использующий уравнение pOH = -log [OH-].
Кислоты, основания, pH и pOH
Есть несколько способов определить кислоты и основания, но pH и pOH относятся к концентрации ионов водорода и концентрации гидроксид-иона соответственно. «P» в pH и pOH означает «отрицательный логарифм» и используется для облегчения работы с очень большими или малыми значениями. pH и pOH имеют значение только при нанесении на водные (водные) растворы. Когда вода диссоциирует, она дает ион водорода и гидроксид.
H 2 O ⇆ H + + OH –
При вычислении pOH помните, что [] относится к молярности, M.
K w = [H + ] [OH – ] = 1×10 -14 при 25 ° C
для чистой воды [H + ] = [OH – ] = 1×10 -7
Кислотный раствор: [H + ]> 1×10 -7
Базовое решение: [H + ] -7
Как определить pOH с помощью расчетов
Есть несколько различных формул, которые вы можете использовать для расчета pOH, концентрации гидроксид-иона или pH (если вы знаете pOH):
pOH = -log 10 [OH – ]
[OH – ] = 10 -pOH
pOH + pH = 14 для любого водного раствора
Примеры проблем с pOH
Найдите [OH – ] с учетом pH или pOH. Вам дано, что pH = 4,5.
pOH + pH = 14
pOH + 4,5 = 14
pOH = 14 – 4,5
pOH = 9,5
[OH – ] = 10 -pOH
[OH – ] = 10 -9,5
[OH – ] = 3,2 x 10 -10 M
Найдите ион гидроксида концентрация раствора с pOH 5,90.
pOH = -log [OH – ]
5.90 = -log [OH – ]
Поскольку вы работаете с журналом, вы можете переписать уравнение, чтобы найти концентрацию гидроксид-иона:
[OH – ] = 10 -5.90
Чтобы решить эту проблему, воспользуйтесь научным калькулятором и введите 5,90 и используйте кнопку +/-, чтобы сделать его отрицательным, а затем нажмите клавишу 10 x . На некоторых калькуляторах вы можете просто взять обратный логарифм -5,90.
[OH – ] = 1. 25 x 10 -6 M
Найдите pOH химического раствора, если концентрация гидроксид-иона составляет 4,22 x 10 -5 M.
pOH = -log [OH – ]
pOH = -log [4,22 x 10 -5 ]
Чтобы найдите это на научном калькуляторе, введите 4,22 x 5 (сделайте отрицательным с помощью клавиши +/-), нажмите клавишу 10 x и нажмите равно, чтобы получить число в экспоненциальном представлении. Теперь нажмите журнал. Помните, что ваш ответ – отрицательное значение (-) этого числа.
pOH = – (-4,37)
pOH = 4,37
Понять, почему pH + pOH = 14
Вода, сама по себе или в составе водного раствора, подвергается самоионизации, что может быть представлено уравнением:
2 H 2 O ⇆ H 3 O + + OH –
Формы равновесия между неионизированной водой и гидрокарбонием (H 3 O + ) и гидроксид (OH – ) ионы. Выражение для константы равновесия Kw:
K w = [H 3 O + ] [OH – ]
Строго говоря, это отношение действительно только для водных растворов при 25 ° C, потому что тогда значение K w равно 1 x 10 -14 . Если взять журнал обеих сторон уравнения:
log (1 x 10 -14 ) = log [ H 3 O + ] + log [OH – ]
(Помните, что при умножении чисел добавляются их журналы.)
log (1 x 10 -14 ) = – 14
– 14 = журнал [H 3 O + ] + журнал [OH – ]
Умножение обеих частей уравнения на -1:
14 = – журнал [H 3 O + ] – журнал [OH – ]
pH определяется как – log [H 3 O + ], а pOH определяется как -log [OH – ], поэтому соотношение становится:
14 = pH – (-pOH)
14 = pH + pOH