Na vida cotidiana, o pH é uma medida ou intervalo geralmente usado para descrever o nível de neutralidade ou falta de neutralidade em um item doméstico. Nas ciências naturais, o pH é uma unidade de medida para íons em solução. Se você está tendo aulas de ciências ou química, pode precisar saber como calcular o pH por concentração. Calcule o pH usando a equação de pH: pH = -log [H3O+].
Etapa
Método 1 de 3: Compreendendo o pH
Etapa 1. Saiba o que significa pH
pH é a concentração de íons de hidrogênio em uma solução. Soluções com alta concentração de íons de hidrogênio são ácidas. Soluções com baixas concentrações de íons hidrogênio são básicas, também conhecidas como álcalis. Os íons de hidrogênio, também conhecidos como hidrônio, são descritos abreviadamente como H + ou H3O +.
- Conheça a faixa de pH. O intervalo de pH é 1-14. Quanto menor o número, mais ácida é a solução. Quanto maior o número, mais alcalina é a solução. Por exemplo, o suco de laranja tem um pH de 2 porque é bastante ácido. Em contraste, o alvejante tem um pH de 12 porque é bastante alcalino. Os números no meio dessa faixa são geralmente neutros, como água, com um pH de 7.
- Um nível de pH tem uma diferença de 10x. Por exemplo, ao comparar pH 7 com pH 6, pH 6 é dez vezes mais ácido do que pH 7. Assim, pH 6 será 100 vezes mais ácido do que pH 8.
Etapa 2. Defina o pH na equação
A faixa de pH é calculada usando o logaritmo negativo. O logaritmo negativo é o número de vezes que um número deve ser dividido. A equação do pH pode ser vista como segue: pH = -log [H3O+].
- A equação às vezes pode ser vista como pH = -log [H+] Saiba que as equações que têm H3O + ou H + são na verdade a mesma equação.
- Não é necessário saber o que significa o log negativo para calcular o pH. A maioria das calculadoras usadas em escolas de segundo grau e universidades tem um botão de registro.
Etapa 3. Compreenda a concentração
A concentração é o número de partículas de um composto em uma solução. A concentração é geralmente descrita em unidades de molaridade. A molaridade é moles por unidade de volume (m / v ou M). Se você usar uma solução no laboratório, a concentração estará escrita no frasco. Ao fazer o dever de casa de química, geralmente será dada concentração.
Método 2 de 3: Usando a concentração para calcular o pH
Etapa 1. Lembre-se da equação de pH
A equação do pH é a seguinte: pH = -log [H3O+] Certifique-se de saber o significado de cada termo da equação. Veja qual tribo representa concentração.
Em química, colchetes geralmente significam "concentração de". Assim, a equação do pH pode ser lida como "o pH é igual ao logaritmo negativo da concentração do íon hidrônio"
Etapa 2. Identifique a concentração real
Leia sua equação química. Identifique a concentração do ácido ou base. Escreva a equação inteira no papel com os valores conhecidos na equação. Sempre adicione unidades para evitar confusão.
Por exemplo, se a concentração for 1,05 x 10 ^ 5 M, escreva a equação de pH como: pH = -log [1,05 x 10 ^ 5 M]
Etapa 3. Resolva a equação
Ao resolver equações de pH, você deve usar uma calculadora científica. Primeiro, pressione o botão “negativo”. Este botão é geralmente escrito como “+/-“. Agora, clique no botão “log”. Sua tela deve mostrar “-log”. Agora, pressione os colchetes abertos e digite sua concentração. Não se esqueça de adicionar um expoente, se necessário. Siga com os colchetes de fechamento. Neste ponto, você deve ver “-log (1, 05x10 ^ 5) . Pressione o botão igual. Seu valor de pH deve ser 5.
Método 3 de 3: Usando o pH para calcular a concentração
Etapa 1. Identifique os valores desconhecidos
Primeiro, escreva a equação do pH. Em seguida, identifique os valores que você conhece, escrevendo-os logo abaixo de sua equação. Por exemplo, se você sabe que o pH é 10, 1, escreva 10, 1 no papel, diretamente abaixo da equação do pH.
Etapa 2. Reorganize a equação
Reorganizar equações requer um conhecimento sólido de álgebra. Para calcular a concentração usando o pH, você deve entender que a concentração deve ser separada em um lado do sinal de igual. Comece movendo o pH para um lado e mudando a concentração de íons hidrônio para o outro lado. Observe que o sinal negativo no log é movido junto com o íon hidrônio, tornando a equação positiva para o hidrônio no lado oposto. Em seguida, subtraia o pH do lado esquerdo e adicione pH como o expoente do lado direito.
Por exemplo, pH = -log [H3O+] mudará para + [H3O+] = log ^ -pH. Observe que o valor do pH se tornou o log inverso. Então, você pode substituir o pH por 10, 1.
Etapa 3. Resolva a equação
Ao trabalhar com logs inversos, o processo de cálculo usando a calculadora é bastante único. Lembre-se de que log é um tipo de multiplicação à potência de 10. Para inserir sua equação, insira o número 10. Em seguida, pressione o botão expoente "EXP". Insira um sinal negativo, seguido pelo valor. Pressione o botão igual.
Por exemplo, temos um valor de pH de 10, 1. Digite “10” e pressione “EXP”. Agora, insira “- / +” para tornar o valor negativo. Finalmente, insira o valor de pH “10, 1”. Pressione o botão igual. Você obterá 1e-100. Isso significa que nossa concentração é 1,00 x 10 ^ -100 M
Etapa 4. Repense sua resposta
A resposta acima faz sentido? Se você tem um pH de 10,1, sabe que o íon hidrônio deve ser muito pequeno porque 10,1 é uma solução alcalina. Portanto, o valor de concentração muito pequeno faz sentido.
Pontas
Se calcular o pH parece difícil para você, existem muitas outras ferramentas disponíveis. Use seu livro e peça mais ajuda ao seu professor
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