في الحياة اليومية ، يعتبر الرقم الهيدروجيني مقياسًا أو نطاقًا يستخدم عادةً لوصف مستوى الحياد أو عدم الحياد في عنصر منزلي. في العلوم الطبيعية ، يعتبر الرقم الهيدروجيني وحدة قياس للأيونات في المحلول. إذا كنت تأخذ فصلًا في العلوم أو الكيمياء ، فقد تحتاج إلى معرفة كيفية حساب الرقم الهيدروجيني عن طريق التركيز. احسب الأس الهيدروجيني باستخدام معادلة الأس الهيدروجيني: pH = -log [H3O+].
خطوة
طريقة 1 من 3: فهم الأس الهيدروجيني
الخطوة 1. تعرف على معنى الأس الهيدروجيني
الرقم الهيدروجيني هو تركيز أيونات الهيدروجين في محلول. المحاليل التي تحتوي على تركيز عالٍ من أيونات الهيدروجين حمضية. المحاليل ذات التركيزات المنخفضة من أيونات الهيدروجين أساسية ، تُعرف أيضًا بالقلويات. تتم كتابة أيونات الهيدروجين ، والمعروفة أيضًا باسم الهيدرونيوم ، باختصار كـ H + أو H3O +.
- تعرف على نطاق الأس الهيدروجيني. نطاق الأس الهيدروجيني هو 1-14. كلما انخفض الرقم ، زاد حموضة المحلول. كلما زاد الرقم ، زاد قلوية المحلول. على سبيل المثال ، يحتوي عصير البرتقال على درجة حموضة 2 لأنه حمضي تمامًا. في المقابل ، يحتوي المُبيض على درجة حموضة 12 لأنه قلوي تمامًا. عادة ما تكون الأرقام في منتصف هذا النطاق محايدة ، مثل الماء ، برقم هيدروجيني 7.
- مستوى الأس الهيدروجيني الواحد له فرق 10x. على سبيل المثال ، عند مقارنة الرقم الهيدروجيني 7 مع الرقم الهيدروجيني 6 ، يكون الرقم الهيدروجيني 6 أكثر حمضية بعشر مرات من الرقم الهيدروجيني 7. وبالتالي ، فإن الرقم الهيدروجيني 6 سيكون 100 مرة أكثر حمضية من الرقم الهيدروجيني 8.
الخطوة 2. تحديد الرقم الهيدروجيني في المعادلة
يتم حساب نطاق الأس الهيدروجيني باستخدام اللوغاريتم السالب. اللوغاريتم السالب هو عدد المرات التي يجب فيها قسمة الرقم. يمكن رؤية معادلة الأس الهيدروجيني على النحو التالي: pH = -log [H3O+].
- يمكن أحيانًا رؤية المعادلة على أنها pH = -log [H+]. اعلم أن المعادلات التي تحتوي على H3O + أو H + هي في الواقع نفس المعادلة.
- ليس من الضروري معرفة معنى السجل السالب لحساب الرقم الهيدروجيني. تحتوي معظم الآلات الحاسبة المستخدمة في المدارس الثانوية والجامعات على زر تسجيل.
الخطوة 3. فهم التركيز
التركيز هو عدد جسيمات المركب في المحلول. يوصف التركيز بشكل عام بوحدات المولارية. المولارية هي مولات لكل وحدة حجم (م / ت أو م). إذا كنت تستخدم محلولًا في المختبر ، فسيتم كتابة التركيز على الزجاجة. عند القيام بواجبك في الكيمياء ، عادة ما يتم التركيز.
الطريقة 2 من 3: استخدام التركيز لحساب الرقم الهيدروجيني
الخطوة 1. تذكر معادلة الأس الهيدروجيني
تكون معادلة الأس الهيدروجيني كما يلي: pH = -log [H3O+]. تأكد من أنك تعرف معنى كل مصطلح في المعادلة. انظر أي قبيلة تمثل التركيز.
في الكيمياء ، تعني الأقواس المربعة عادةً "تركيز". وبالتالي ، يمكن قراءة معادلة الأس الهيدروجيني على أنها "الرقم الهيدروجيني يساوي اللوغاريتم السالب لتركيز أيون الهيدرونيوم"
الخطوة 2. تحديد التركيز الفعلي
اقرأ معادلتك الكيميائية. حدد تركيز الحمض أو القاعدة. اكتب المعادلة بأكملها على الورق بالقيم المعروفة في المعادلة. أضف الوحدات دائمًا لتجنب الالتباس.
على سبيل المثال ، إذا كان التركيز 1.05 × 10 ^ 5 م ، فاكتب معادلة الأس الهيدروجيني على النحو التالي: pH = -log [1.05 x 10 ^ 5 M]
الخطوة 3. حل المعادلة
عند حل معادلات الأس الهيدروجيني ، يجب عليك استخدام آلة حاسبة علمية. أولاً ، اضغط على الزر "سلبي". عادة ما تتم كتابة هذا الزر بالشكل "+/-". الآن ، اضغط على زر "تسجيل". يجب أن تعرض شاشتك "-log". الآن ، اضغط على الأقواس المفتوحة وأدخل تركيزك. لا تنس إضافة الأس إذا لزم الأمر. اتبع مع أقواس الإغلاق. في هذه المرحلة ، يجب أن تشاهد "-log (1، 05x10 ^ 5)". اضغط على زر يساوي. يجب أن تكون قيمة الرقم الهيدروجيني لديك 5.
طريقة 3 من 3: استخدام الأس الهيدروجيني لحساب التركيز
الخطوة 1. تحديد القيم غير المعروفة
أولاً ، اكتب معادلة الأس الهيدروجيني. بعد ذلك ، حدد القيم التي تعرفها عن طريق كتابتها أسفل المعادلة مباشرة. على سبيل المثال ، إذا كنت تعلم أن الرقم الهيدروجيني هو 10 ، 1 ، اكتب 10 ، 1 على الورقة ، أسفل معادلة الأس الهيدروجيني مباشرةً.
الخطوة 2. أعد ترتيب المعادلة
تتطلب إعادة ترتيب المعادلات فهمًا قويًا للجبر. لحساب التركيز باستخدام الرقم الهيدروجيني ، يجب أن تفهم أنه يجب فصل التركيز على جانب واحد من علامة التساوي. ابدأ بتحريك الأس الهيدروجيني إلى جانب واحد وتحويل تركيز أيون الهيدرونيوم إلى الجانب الآخر. لاحظ أن العلامة السالبة في السجل تتحرك مع أيون الهيدرونيوم ، مما يجعل المعادلة موجبة للهيدرونيوم على الجانب المقابل. ثم اطرح الأس الهيدروجيني من الجانب الأيسر وأضف الأس الهيدروجيني باعتباره الأس على الجانب الأيمن.
على سبيل المثال ، الرقم الهيدروجيني = -log [H3O+] سيتغير إلى + [H3O+] = سجل ^ -pH. لاحظ أن قيمة الأس الهيدروجيني أصبحت معكوس السجل. بعد ذلك ، يمكنك استبدال الرقم الهيدروجيني بـ 10 ، 1.
الخطوة 3. حل المعادلة
عند العمل مع السجلات العكسية ، تكون عملية الحساب باستخدام الآلة الحاسبة فريدة تمامًا. تذكر أن السجل هو نوع من الضرب للأس 10. لإدخال المعادلة ، أدخل الرقم 10. ثم اضغط على زر الأس "EXP". أدخل علامة سالبة متبوعة بالقيمة. اضغط على زر يساوي.
على سبيل المثال ، لدينا قيمة pH 10 ، 1. أدخل "10" ، ثم اضغط على "EXP". الآن ، أدخل "- / +" لجعل القيمة سالبة. أخيرًا ، أدخل قيمة الرقم الهيدروجيني "10 ، 1". اضغط على زر يساوي. سوف تحصل على 1e-100. هذا يعني أن تركيزنا هو 1.00 × 10 ^ -100 م
الخطوة 4. أعد التفكير في إجابتك
هل الجواب أعلاه منطقي؟ إذا كان لديك pH 10.1 ، فأنت تعلم أن أيون الهيدرونيوم يجب أن يكون صغيرًا جدًا لأن 10.1 عبارة عن محلول قلوي. وبالتالي ، فإن قيمة التركيز الصغيرة جدًا منطقية.
نصائح
إذا كان حساب الأس الهيدروجيني يبدو صعبًا بالنسبة لك ، فهناك العديد من الأدوات الأخرى المتاحة. استخدم كتابك المدرسي واطلب من معلمك المزيد من المساعدة
WikiHow ذات الصلة
- كيفية القيام بقياس العناصر الكيميائية
- كيفية تمييع الحمض
