İçerik
- PH Ölçeği Tanımı
- PH Ölçeğinin Amacı
- Asidik Madde Örnekleri
- Alkali Madde Örnekleri
- Asit ve Alkali Karışımı
- PH ölçmek için nasıl
Saf suyun pH seviyesinin 7 olduğunu, sirkenin pH'ının yaklaşık 3 olduğunu ve sodyum hidroksitin pH'ının yaklaşık 13 olduğunu biliyor olabilirsiniz, ancak bu rakamlar aslında ne anlama geliyor? Sulu (su bazlı) bir çözeltinin 0 ila 14 skalasında nasıl asidik veya alkalin olduğunu söylerler. Bu skala, pH "hidrojenin gücü" nin kısaltması olan pH skalası olarak bilinir.
PH Ölçeği Tanımı
Asitleri ve alkalileri çözeltiye batırdığınızda, serbest iyonları serbest bırakırlar. Su bazlı bir çözeltide, bir asit pozitif hidrojen salgılar (H+) bir alkali negatif hidroksit salgıladığında iyonlar-) olanlar. Bu, bir asit suda çözündüğü zaman, hidrojen iyonları ve hidroksit iyonları arasındaki denge değişerek, çözeltideki hidroksit iyonlarından daha fazla hidrojen iyonuyla sonuçlanır (bir asidik çözelti). Denge ayrıca, bir alkali suda çözüldüğünde ancak tersi yönde değişir. Bu durumda, çözelti hidrojen iyonlarından (bir alkali çözelti) daha fazla hidroksit iyonuyla sonuçlanır.
PH ölçeği bir asidin veya alkalinin ne kadar güçlü olduğunu ölçer. Ölçekte orta nokta ise, nötr olarak kabul edilir - hidrojen iyonlarının konsantrasyonu, hidroksit iyonlarının konsantrasyonuna eşittir.
PH tanımı, hidrojen iyonu konsantrasyonunun negatif logudur. Danimarkalı biyokimyacı Søren Peter Lauritz Sørensen, 1909'da “hidrojenin gücü” nin kısaltması olarak yarattığı bu terimden sorumluydu. "P" Almanca güç kelimesini (potenz), H ise hidrojen elementini gösterir.
Sørensen, pH'ı hesaplamak için aşağıdaki denklemi buldu:
pH = -log
Log, baz-10 logaritmasıdır ve litre çözeltisi başına mol cinsinden hidrojen iyonu konsantrasyonunu belirtir.
PH Ölçeğinin Amacı
PH ölçeği 0 ila 14 arasındadır, 7'si nötr pH'tır, 7'nin altındaki herhangi bir şey asidiktir ve 7'nin üzerindeki herhangi bir şey alkalindir (bazen bazik olarak adlandırılır). PH ölçeği logaritmiktir, yani 7'nin altındaki her değer, yüksek değerden 10 kat daha asidiktir ve 7'nin üzerindeki her değer, 10 değerden daha düşük asidiktir. Örneğin, 2 pH, 3 pH değerinden 10 kat daha asidiktir ve 4 pH değerinden 100 kat daha asidiktir. Başka bir deyişle, asit ne kadar güçlüyse, pH sayısı o kadar düşük ve alkali pH sayısı yükselir.
PH'daki küçük değişikliklerin büyük etkileri olabilir. Örneğin, genellikle 4.2 ila 4.4 arasında bir pH'a sahip olan asit yağmuru, genellikle 5.6 arasında bir pH'a sahip olan temiz yağmurdan 10 kat daha fazla asidiktir.
PH değeri 1 ila 2 olan bir maddenin güçlü bir asit olduğu kabul edilirken, pH değeri 13 ila 14 olan birinin güçlü bir alkali olduğu kabul edilir. Bir asit çok güçlü ise, negatif bir pH'a sahip olabilir, çok güçlü bazlar 14'ten daha yüksek bir pH'a sahip olabilir. Saf su gibi asidik veya alkali olmayan bir madde nötrdür. İnsan kanı yaklaşık 7.4 olan nötr pH'dan biraz daha yüksek.
Yalnızca sulu çözeltiler pH seviyelerine sahiptir, yani bazı sıvılar dahil kimyasallar pH değerlerine sahip değildir. Örneğin, saf alkol, bitkisel yağ ve benzin pH seviyesine sahip değildir.
Asidik Madde Örnekleri
Asidik çözeltiler, alkali veya nötr çözeltilerden daha fazla hidrojen iyonuna sahiptir. Asitler ayrıca ekşi bir tada sahiptir ve metallere çok kuvvetli reaksiyon verir. Konsantre olduklarında çok aşındırıcı olabilirler. Bazı yaygın asitler portakal suyu, sirke, limon ve sülfürik asiti içerir.
Alkali Madde Örnekleri
Alkali çözeltiler, nötr veya asidik çözeltiler veya asitlerden daha az hidrojen iyonuna sahiptir. Bazlar kaygan hissetme eğilimindedir ve genellikle acı bir tada sahiptirler. Asitler gibi güçlü alkaliler de cildinizi yakabilir. Bazı yaygın bazlar arasında amonyak, lye, kabartma tozu, sabunlu su, ağartıcı ve magnezya sütü bulunur.
Asit ve Alkali Karışımı
Eşit miktarda güçlü bir asit ile güçlü bir alkali karışımı karıştırırsanız, iki kimyasal madde birbirini esasen iptal eder ve sonuç bir tuz ve sudur. Aynı miktarda güçlü bir asit ile güçlü bir alkalinin karıştırılması da nötr bir pH çözeltisi üretir. Bu nötralizasyon reaksiyonu olarak bilinir ve şuna benzer:
HA + BOH → BA + H2O + ısı
Örneğin, güçlü asit HCl (hidroklorik asit) ve güçlü alkali NaOH (sodyum hidroksit) arasındaki reaksiyon:
HC1 + NaOH → NaCl + H2O + ısı
Bu reaksiyon sodyum klorür (sofra tuzu) üretir. Reaksiyonda alkaliden daha fazla aside sahip olsaydınız, asidin tamamı reaksiyona girmez, bu nedenle sonuç tuz, su ve artık asit olur ve çözelti hala asidik olur (pH 7'den düşük). Bununla birlikte, asitten daha fazla alkaliniz varsa, artık alkali olur ve nihai çözelti hala alkalin olur (pH 7'den büyük).
Karışım reaksiyon sırasında ısındığından, nötrleştirme ekzotermik bir reaksiyon olarak bilinir. Nötralizasyon birçok şey için kullanılır. Çiftçiler asit kirlerini nötrleştirmek için kireç (kalsiyum oksit) kullanabilirler. Asidik arı sokmasını nötrleştirmek için sodyum hidrojen karbonat içeren kabartma tozunu kullanabilirsiniz.
Benzer bir şey, tepkenlerin biri veya her ikisi zayıf olduğunda meydana gelir. Zayıf bir asit veya alkali su içerisinde tamamen ayrışmaz, bu nedenle reaksiyonun sonunda pH'ı etkileyen artık reaktifler olabilir. Ayrıca, zayıf alkalilerin çoğu hidroksit olmadığından su oluşturulamayabilir, bu nedenle OH'nin hiçbiri yoktur- su yapmak için gerekli.
PH ölçmek için nasıl
Bir çözeltinin pH seviyesini farklı yollarla ölçebilirsiniz. En basit yöntem, turnusol kağıdı denilen özel bir kağıttan yapılmış pH test şeritlerini içerir. Bu, likenlerden yapılan boyalarla işlemden geçirilmiş filtre kağıdıdır. Bu kağıt, bir asit veya alkali ile temas ettiğinde renk değiştirir. Asidik bir çözeltiye yerleştirildiğinde, mavi turnusol kağıdı kırmızıya döner ve bir alkalin çözeltisine yerleştirildiğinde kırmızı turnusol kağıdı maviye döner. (Beklediğiniz gibi, mavi turnusol kağıdı nötr bir solüsyona yerleştirildiğinde mavi kalır ve kırmızı turnusol kağıdı nötr bir solüsyona yerleştirildiğinde kırmızı kalır.)
Bazı pH test şeritleri, şeridin maruz kaldığı çözeltiye bağlı olarak her biri renk değiştiren gösterge çubukları içerir. Test şeridini solüsyonunuzla (temiz bir kapta) birkaç saniye kaplayıp sonra çıkarttığınızda, solüsyonların pH seviyesini belirlemek için test şeridinin ucunu kağıtla birlikte aldığınız renk şemasıyla karşılaştırabilirsiniz.
PH'ı ölçmenin başka bir yolu bir sonda ve ölçüm cihazı gerektirir. Bu aletleri kullanmadan önce, ölçüm aletini bilinen bir pH seviyesine sahip bir maddede (örneğin 7 pH olan distile su) test ederek kalibre etmeniz gerekir. Ölçüm aletinde gerekli ayarlamaları yaptıktan ve probu ve ölçüm aletini durulayıp kuruttuktan sonra, sıvı testinizde pH testinizi probun ucunu tamamen kaplayacak kadar derin, temiz bir kapta yapabilirsiniz. Numunenin sıcaklığını bir termometre ile kontrol edin ve ölçüm cihazının bu sıcaklıkla eşleştiğinden emin olun. Probu numunenize yerleştirin ve pH seviyesini kaydetmeden önce ölçümün sabit kalmasını bekleyin (bu, ölçüm aletinin dengeye ulaştığı anlamına gelir).