Vilket värde har ett neutralt ämne

pH existerar en logaritmiskt mått vid surhet, detta önskar yttra vid aktiviteten från vätejoner (H⁺) inom ett svar (egentligen oxoniumjoner, H₃O⁺, enstaka vattenmolekyl tillsammans med enstaka extra proton, detta önskar yttra enstaka extra H⁺).

Lösningar tillsammans med låga pH-värden kallas något som är surt i smak eller att vara på dåligt humör samt dem tillsammans höga kallas alkalisk.

så bildas ett neutralt ämne

Lösningar likt besitter pH 7 (vid 25 °C) kallas neutrala. Symbolen p inom pH existerar enstaka operatorbeteckning innebärande för att man anger den negativa 10-logaritmen från vätejonaktiviteten; detta önskar yttra var {H⁺} betecknar aktiviteten från vätejoner, liksom inom utspädda lösningar existerar ungefär lika tillsammans med mätetalet från koncentrationen mätt inom mol per liter (molariteten).

inom koncentrerade lösningar gäller ej denna approximation längre, titta ph. pH-skalan infördes från S.P.L. Sørensen 1909.

En kraftfull syra tillsammans med upphöjd koncentration (egentligen aktivitet) besitter en pH-värde nära 0; ett kraftfull bas tillsammans med upphöjd koncentration (egentligen aktivitet) besitter pH-värde nära 14.

NH 3+ H 2O NH 4+(aq) + OH-(aq) H2O fungerar som en syra i denna reaktion

pH-skalan existerar dock ej begränsad mot 0–14 samt detta finns mot modell riktigt starka syror tillsammans med negativa pH-värden (under 0). Utifrån definitionen från pH får man:

• Vid pH 1 existerar vätejonaktiviteten {H⁺} = 1·10⁻¹.
• Vid pH 7 existerar vätejonaktiviteten {H⁺} = 1·10⁻⁷.
• Vid pH 14 existerar vätejonaktiviteten {H⁺} = 1·10⁻¹⁴.

pH-värdet mäts vanligen genom enstaka kombinationselektrod.

detta förmå även grovt bli mättad tillsammans med pH-indikatorer, kemiska föreningar såsom äger olika färg nära olika pH. modell vid dessa existerar lackmuspapper alternativt bromtymolblått (BTB).

pOH

[redigera | redigera wikitext]

Man förmå även definiera pOH, liksom vid motsvarande sätt existerar den negativa 10-logaritmen från hydroxidjonaktiviteten, {OH⁻}. Följaktligen gäller för att

.

Relation mellan pH samt pOH

[redigera | redigera wikitext]

Sambandet mellan pH samt pOH styrs från vattnets autoprotolys, liksom innebär för att ett små sektion från vattenmolekylerna ständigt överför protoner mellan varandra samt bildar oxoniumjoner (H₃O⁺) samt hydroxidjoner (OH^-).

Fria vätejoner förekommer ej inom svar dock inom formler förenklas ofta oxoniumjonen mot enstaka vätejon.

Alltså blir lösningen svagt basisk

tillsammans denna förenkling kunna reaktionen tecknas vid nästa sätt:

där K_w existerar jämviktskonstanten, såsom definieras utifrån aktiviteterna, vilka till lösta ämnen approximativt existerar lika tillsammans med mätetalen till koncentrationerna inom mol/dm³. Aktiviteten på grund av detta rena vattnet, H₂O, sätts mot 1 samt därför gäller

där klammerparenteser betecknar aktiviteter, hakparenteser betecknar koncentrationer samt c^○ existerar standardkoncentrationen 1 M = 1 mol/dm³.

Jämviktskonstanten K_w existerar temperaturberoende samt besitter en värde vid 10⁻¹⁴ nära 25 °C (298,15 K). Ofta anges jämviktskonstanten vid enstaka logaritmisk skal, såsom negativa tiologaritmen:

Härav följer för att nära 25 °C (298,15 K) existerar

.

Då pH = pOH, detta önskar yttra då detta finns lika många vätejoner vilket hydroxidjoner, säger man för att pH existerar neutralt.

Detta inträffar följaktligen nära pH = 7 då temperaturen existerar 25 °C samt nära lägre pH-värde nära högre temperatur eftersom dissociationen existerar temperaturberoende, titta vidare vattnets autoprotolys.

OBS: Vätejonen kallas ofta för en proton eftersom vätejonen enbart består av en proton (väteatomer har enbart 1 elektron och den finns inte kvar hos vätejonen)

ph – "pH" tillsammans med koncentrationer såsom mätetal

[redigera | redigera wikitext]

Ibland kunna detta artikel betydelsefull för att nyttja koncentrationer inom stället till aktiviteter då man anger kvantiteten vätejoner; inom samband tillsammans mot modell titreringar tillsammans syra förmå detta existera intressant för att äga en direkt mått vid relationen mellan syraåtgång samt koncentrationen vätejoner inom lösningen.

Därför definieras ph-värdet (h skrivs tillsammans små tecken till för att skilja detta ifrån pH) i enlighet med

utifrån koncentrationen från vätejoner [H⁺] samt standardkoncentrationen c^○ = 1 M = 1 mol/dm³, vilket fullfölja för att uttrycket liksom bör logaritmeras blir enhetslöst.

Det finns ett viss skillnad mellan ph samt pH, vilken beror vid aktivitetskoefficienten till vätejoner, vilken inom sin tur beror vid jonstyrkan (I). inom starkt utspädda lösningar existerar ph = pH. tillsammans insättning från aktivitetskoefficienter gäller för att

där γ (den grekiska bokstaven gamma) betecknar aktivitetskoefficienten på grund av vätejonerna.

Aktivitetskoefficienten γ förmå teoretiskt beräknas tillsammans hjälp från Debye-Hückels (utvidgade) ekvation

Denna ekvation gäller tillsammans med god noggrannhet på grund av jonstyrkor upp mot åtminstone I = 0,1 mol/dm³. nära högre jonstyrkor uppträder avvikelser mellan denna ekvations effekt samt verkligt värde.

Avvikelserna växer snabbt tillsammans med jonstyrkan samt beror vid slaget från dem joner vilket bidrar mot jonstyrkan.

Acetatjonen är en svag bas, och reagerar med vatten på följande sätt: Ac – + H 2 O ⇌ HAc + OH –

Joner tillsammans med högre laddning ger normalt högre avvikelser. Följaktligen existerar avvikelsen mellan ph samt pH såsom störst nära höga jonstyrkor.

Vid högre jonstyrkor ger Davies ekvation (delvis empirisk) ifrån 1938 förbättrad noggrannhet till kalkyl från aktivitetskoefficienter inom vattenlösningar:

Man kunna mäta pH (med elektroder alternativt dylikt), dock ej ph.

till för att erhålla fram information i enlighet med nedanstående tabell till avvikelsen mellan ph samt pH förmå man t.ex.

Detta inträffar följaktligen vid pH = 7 då temperaturen är 25 °C och vid lägre pH-värde vid högre temperatur eftersom dissociationen är temperaturberoende, se vidare vattnets autoprotolys

mäta pH inom enstaka vattenlösning nära olika jonstyrkor (varvid jonstyrkan måste produceras alternativt skapas från salter liksom ej förmå forma väte- alternativt hydroxidjoner). Därefter justerar (neutraliserar) man lösningen mot pH = 7 genom tillskott från mot modell NaOH alternativt HCl. (Dessa tillsatser skapar ju även viss jonstyrka såsom även bör beaktas.) Därefter är kapabel man beräkna ph utifrån den mängd hydroxid alternativt syra såsom tillskott, varigenom avvikelsedata erhålles.

Följande tabell visar avvikelsen mellan ph samt pH dels genom nämnda experimentella förfaringssätt (kolumn 2), dels genom beräkningar tillsammans med Debye-Hückels utvidgade ekvation respektive tillsammans Davies ekvation.

Jonstyrka (mol/dm3)	ph	ph enl. Debye-Hückel	ph enl. Davies
0	7,00	7,00	7,00
0,001	6,98	6,98	6,98
0,003	6,97	6,97	6,97
0,01	6,96	6,96	6,96
0,03	6,93	6,93	6,93
0,1	6,89	6,89	6,89
0,3	6,87	6,85	6,87
1	6,92	6,81	6,90

Vid jonstyrkan lika tillsammans 1 mol/dm³ samt pH = 7,0 uppvisar Davies ekvation förbättrad överensstämmelse gentemot detta uppmätta värdet till ph än Debye-Hückels utvidgade ekvation.

Pitzer besitter senare utvecklat relativt komplicerade ekvationer likt ger större noggrannhet nära kalkyl från aktivitetskoefficienter nära höga jonstyrkor inom vattenlösningar då Debye-Hückels ekvation ej längre gäller.

Mellan 7 till 14 är pH-värdet basiskt

Även den specifika jon-interaktionsteorin ("the SIT theory") förmå denna plats nämnas såsom teknik till kalkyl från aktivitetskoefficienter nära högre jonstyrkor.

(För för att erhålla enstaka storleksuppfattning från vad enstaka jonstyrka lika tillsammans med 1 mol/dm³ innebär ifrån inom huvudsak t.ex. natriumklorid, NaCl, sålunda skapas denna från 1 mol/dm³ alternativt 58 g/dm³ från NaCl.

Detta förmå jämföras tillsammans med NaCl-halten inom havsvatten, likt inom dem öppna haven ligger nära cirka 35 g/dm³.)

Effekter från pH inom naturen

[redigera | redigera wikitext]

För för att mäta effekten från lågt pH-värde inom vattendrag mäter man förutom vattnets pH, dessutom alltmer biologiska indikatorer.

detta kunna existera artsammansättning samt diversitet från bottendjur (everterbrater), påväxtalger, sjömat alternativt vattenväxter.

Då pH = pOH, det vill säga då det finns lika mycket vätejoner som hydroxidjoner, säger man att pH är neutralt

Biologiska indikatorer existerar överlägsna då detta gäller för att titta effekter från enstaka händelser (t.ex. plötsliga surstötar nära snösmältning såsom enkel är kapabel missas mellan numeriskt värde vattenprovtagningar). detta beror vid för att organismerna existerar närvarande inom vattnet läka tiden samt påverkas från den allra sämsta vattenkvaliteten.

Exempelvis förmå nämnas mört, likt ej fortplantar sig inom något som är surt i smak eller att vara på dåligt humör miljöer alternativt snäckor samt kräftdjur liksom behöver alkalisk ämnen till för att bygga sina skal.

Se även

[redigera | redigera wikitext]