Dans la vie de tous les jours, le pH est une mesure ou une plage qui est généralement utilisée pour décrire le niveau de neutralité ou le manque de neutralité d'un article ménager. En sciences naturelles, le pH est une unité de mesure des ions en solution. Si vous suivez un cours de sciences ou de chimie, vous devrez peut-être savoir comment calculer le pH par concentration. Calculer le pH en utilisant l'équation du pH: pH = -log[H3O+].
Étape
Méthode 1 sur 3: Comprendre le pH
Étape 1. Sachez ce que signifie le pH
Le pH est la concentration d'ions hydrogène dans une solution. Les solutions à forte concentration d'ions hydrogène sont acides. Les solutions avec de faibles concentrations d'ions hydrogène sont basiques, également appelées alcalis. Les ions hydrogène, également appelés hydronium, sont brièvement écrits H+ ou H3O+.
- Connaître la plage de pH. La plage de pH est de 1-14. Plus le chiffre est bas, plus la solution est acide. Plus le chiffre est élevé, plus la solution est alcaline. Par exemple, le jus d'orange a un pH de 2 car il est assez acide. En revanche, l'eau de Javel a un pH de 12 car elle est assez alcaline. Les nombres au milieu de cette plage sont généralement neutres, comme l'eau, avec un pH de 7.
- Un niveau de pH a une différence de 10x. Par exemple, lorsque l'on compare pH 7 à pH 6, pH 6 est dix fois plus acide que pH 7. Ainsi, pH 6 sera 100 fois plus acide que pH 8.
Étape 2. Définissez le pH dans l'équation
La plage de pH est calculée en utilisant le logarithme négatif. Le logarithme négatif est le nombre de fois qu'un nombre doit être divisé. L'équation du pH peut être vue comme suit: pH = -log[H3O+].
- L'équation peut parfois être vue comme pH = -log[H+]. Sachez que les équations qui ont H3O+ ou H+ sont en fait la même équation.
- Il n'est pas nécessaire de savoir ce que signifie le log négatif pour calculer le pH. La plupart des calculatrices utilisées dans les écoles secondaires et les universités ont un bouton de connexion.
Étape 3. Comprendre la concentration
La concentration est le nombre de particules d'un composé dans une solution. La concentration est généralement décrite en unités de molarité. La molarité est en moles par unité de volume (m/v ou M). Si vous utilisez une solution en laboratoire, la concentration sera inscrite sur le flacon. Lorsque vous faites vos devoirs de chimie, la concentration sera généralement donnée.
Méthode 2 sur 3: Utilisation de la concentration pour calculer le pH
Étape 1. Rappelez-vous l'équation du pH
L'équation du pH est la suivante: pH = -log[H3O+]. Assurez-vous de connaître la signification de chaque terme de l'équation. Voyez quelle tribu représente la concentration.
En chimie, les crochets signifient généralement "concentration de". Ainsi, l'équation du pH peut être lue comme "le pH est égal au logarithme négatif de la concentration en ions hydronium"
Étape 2. Identifiez la concentration réelle
Lisez votre équation chimique. Identifiez la concentration de l'acide ou de la base. Notez toute l'équation sur papier avec les valeurs connues dans l'équation. Ajoutez toujours des unités pour éviter toute confusion.
Par exemple, si la concentration est de 1,05 x 10^5 M, écrivez l'équation du pH sous la forme: pH = -log[1,05 x 10^5 M]
Étape 3. Résolvez l'équation
Lorsque vous résolvez des équations de pH, vous devez utiliser une calculatrice scientifique. Tout d'abord, appuyez sur le bouton « négatif ». Ce bouton est généralement écrit comme "+/-". Maintenant, appuyez sur le bouton « journal ». Votre écran devrait afficher "-log". Maintenant, appuyez sur les crochets ouverts et entrez votre concentration. N'oubliez pas d'ajouter un exposant si nécessaire. Suivez avec les crochets fermants. À ce stade, vous devriez voir "-log(1, 05x10^5)". Appuyez sur le bouton égal. Votre valeur de pH devrait être de 5.
Méthode 3 sur 3: Utilisation du pH pour calculer la concentration
Étape 1. Identifiez les valeurs inconnues
Tout d'abord, notez l'équation du pH. Ensuite, identifiez les valeurs que vous connaissez en les écrivant juste en dessous de votre équation. Par exemple, si vous savez que le pH est de 10, 1, écrivez 10, 1 sur le papier, juste en dessous de l'équation du pH.
Étape 2. Réorganisez l'équation
La réorganisation des équations nécessite une solide compréhension de l'algèbre. Pour calculer la concentration en utilisant le pH, vous devez comprendre que la concentration doit être séparée d'un côté du signe égal. Commencez par déplacer le pH d'un côté et déplacer la concentration en ions hydronium de l'autre côté. Notez que le signe négatif sur le journal est déplacé avec l'ion hydronium, rendant l'équation positive pour l'hydronium du côté opposé. Ensuite, soustrayez le pH du côté gauche et ajoutez le pH comme exposant sur le côté droit.
Par exemple, pH = -log[H3O+] deviendra +[H3O+] = log^-pH. Notez que la valeur du pH est devenue le log inverse. Ensuite, vous pouvez remplacer le pH par 10, 1.
Étape 3. Résolvez l'équation
Lorsque vous travaillez avec des journaux inverses, le processus de calcul à l'aide de la calculatrice est assez unique. N'oubliez pas que le journal est un type de multiplication à la puissance 10. Pour entrer votre équation, entrez le nombre 10. Ensuite, appuyez sur le bouton exposant "EXP". Entrez un signe négatif, suivi de la valeur. Appuyez sur le bouton égal.
Par exemple, nous avons une valeur de pH de 10, 1. Entrez « 10 », puis appuyez sur « EXP ». Maintenant, entrez "-/+" pour rendre la valeur négative. Enfin, entrez la valeur du pH « 10, 1 ». Appuyez sur le bouton égal. Vous obtiendrez 1e-100. Cela signifie que notre concentration est de 1,00 x 10^-100 M
Étape 4. Repensez votre réponse
La réponse ci-dessus a-t-elle un sens ? Si vous avez un pH de 10,1, vous savez que l'ion hydronium doit être très petit car 10,1 est une solution alcaline. Ainsi, la très petite valeur de concentration est logique.
Des astuces
Si le calcul du pH vous semble difficile, il existe de nombreux autres outils disponibles. Utilisez votre manuel et demandez à votre professeur de vous aider davantage
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