En la vida cotidiana, el pH es una medida o rango que generalmente se usa para describir el nivel de neutralidad o falta de neutralidad en un artículo del hogar. En las ciencias naturales, el pH es una unidad de medida para los iones en solución. Si está tomando una clase de ciencias o química, es posible que deba saber cómo calcular el pH por concentración. Calcule el pH usando la ecuación de pH: pH = -log [H3O+].
Paso
Método 1 de 3: Comprensión del pH
Paso 1. Sepa lo que significa el pH
El pH es la concentración de iones de hidrógeno en una solución. Las soluciones con una alta concentración de iones de hidrógeno son ácidas. Las soluciones con bajas concentraciones de iones de hidrógeno son básicas, también conocidas como álcalis. Los iones de hidrógeno, también conocidos como hidronio, se escriben brevemente como H + o H3O +.
- Conoce el rango de pH. El rango de pH es de 1 a 14. Cuanto menor sea el número, más ácida será la solución. Cuanto mayor sea el número, más alcalina será la solución. Por ejemplo, el jugo de naranja tiene un pH de 2 porque es bastante ácido. Por el contrario, la lejía tiene un pH de 12 porque es bastante alcalina. Los números en el medio de ese rango suelen ser neutros, como el agua, con un pH de 7.
- Un nivel de pH tiene una diferencia de 10x. Por ejemplo, al comparar el pH 7 con el pH 6, el pH 6 es diez veces más ácido que el pH 7. Por lo tanto, el pH 6 será 100 veces más ácido que el pH 8.
Paso 2. Defina el pH en la ecuación
El rango de pH se calcula utilizando el logaritmo negativo. El logaritmo negativo es la cantidad de veces que se debe dividir un número. La ecuación de pH se puede ver de la siguiente manera: pH = -log [H3O+].
- La ecuación a veces puede verse como pH = -log [H+]. Sepa que las ecuaciones que tienen H3O + o H + son en realidad la misma ecuación.
- No es necesario saber qué significa el registro negativo para calcular el pH. La mayoría de las calculadoras que se utilizan en las escuelas secundarias y universidades tienen un botón de registro.
Paso 3. Comprenda la concentración
La concentración es el número de partículas de un compuesto en una solución. La concentración se describe generalmente en unidades de molaridad. La molaridad es moles por unidad de volumen (m / vo M). Si usa una solución en el laboratorio, la concentración se escribirá en la botella. Al hacer su tarea de química, generalmente se le dará concentración.
Método 2 de 3: uso de la concentración para calcular el pH
Paso 1. Recuerde la ecuación del pH
La ecuación del pH es la siguiente: pH = -log [H3O+]. Asegúrate de conocer el significado de cada término de la ecuación. Vea qué tribu representa la concentración.
En química, los corchetes suelen significar "concentración de". Por tanto, la ecuación del pH se puede leer como "el pH es igual al logaritmo negativo de la concentración de iones hidronio"
Paso 2. Identifique la concentración real
Lee tu ecuación química. Identifica la concentración del ácido o la base. Escriba la ecuación completa en un papel con los valores conocidos en la ecuación. Siempre agregue unidades para evitar confusiones.
Por ejemplo, si la concentración es 1.05 x 10 ^ 5 M, escriba la ecuación del pH como: pH = -log [1.05 x 10 ^ 5 M]
Paso 3. Resuelve la ecuación
Al resolver ecuaciones de pH, debe usar una calculadora científica. Primero, presione el botón "negativo". Este botón generalmente se escribe como "+/-". Ahora, presione el botón "iniciar sesión". Su pantalla debería mostrar "-log". Ahora, presione los corchetes abiertos e ingrese su concentración. No olvide agregar un exponente si es necesario. Siga con los corchetes de cierre. En este punto, debería ver "-log (1, 05x10 ^ 5)". Presione el botón igual. Su valor de pH debe ser 5.
Método 3 de 3: uso del pH para calcular la concentración
Paso 1. Identifique los valores desconocidos
Primero, escriba la ecuación del pH. Luego, identifique los valores que conoce escribiéndolos justo debajo de su ecuación. Por ejemplo, si sabe que el pH es 10, 1, escriba 10, 1 en el papel, directamente debajo de la ecuación del pH.
Paso 2. Reordena la ecuación
Reorganizar ecuaciones requiere una sólida comprensión del álgebra. Para calcular la concentración usando el pH, debe comprender que la concentración debe estar separada en un lado del signo igual. Comience moviendo el pH a un lado y cambiando la concentración de iones hidronio al otro lado. Observe que el signo negativo en el registro se mueve junto con el ion hidronio, lo que hace que la ecuación sea positiva para el hidronio en el lado opuesto. Luego, reste el pH del lado izquierdo y agregue el pH como exponente del lado derecho.
Por ejemplo, pH = -log [H3O+] cambiará a + [H3O+] = log ^ -pH. Tenga en cuenta que el valor de pH se ha convertido en el logaritmo inverso. Luego, puede reemplazar el pH con 10, 1.
Paso 3. Resuelve la ecuación
Cuando se trabaja con registros inversos, el proceso de cálculo con la calculadora es bastante único. Recuerde que logaritmo es un tipo de multiplicación a la potencia de 10. Para ingresar su ecuación, ingrese el número 10. Luego, presione el botón de exponente "EXP". Ingrese un signo negativo, seguido del valor. Presione el botón de igual.
Por ejemplo, tenemos un valor de pH de 10, 1. Ingrese “10”, luego presione “EXP”. Ahora, ingrese “- / +” para hacer que el valor sea negativo. Finalmente, ingrese el valor de pH “10, 1”. Presione el botón de igual. Obtendrá 1e-100. Esto significa que nuestra concentración es 1,00 x 10 ^ -100 M
Paso 4. Reconsidere su respuesta
¿Tiene sentido la respuesta anterior? Si tiene un pH de 10.1, sabe que el ion hidronio debe ser muy pequeño porque 10.1 es una solución alcalina. Por tanto, el valor de concentración muy pequeño tiene sentido.
Consejos
Si calcular el pH le parece difícil, hay muchas otras herramientas disponibles. Use su libro de texto y pídale más ayuda a su maestro
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