Что такое pH?
В водном растворе есть два иона: H3O+ и OH−. Если больше ионов H3O+, раствор кислый, если больше ионов OH− — щелочной, а если их поровну — нейтральный.
pH выражает концентрацию ионов H3O+ простым числом: pH = −lg c, где c — концентрация ионов H3O+, моль/л. Например, если c = 10⁻³ моль/л, то pH = 3.
При 25°C произведение концентраций двух ионов всегда равно 10⁻¹⁴. Поэтому когда концентрация одного иона растёт в 10 раз, концентрация другого уменьшается в 10 раз.
| Жидкость | pH | H3O+, моль/л | OH−, моль/л | Среда |
|---|---|---|---|---|
| Аккумуляторная кислота | 1.0 | 10⁻¹ | 10⁻¹³ | кислая |
| Кофе | 5.0 | 10⁻⁵ | 10⁻⁹ | кислая |
| Вода | 7.0 | 10⁻⁷ | 10⁻⁷ | нейтральная |
| Мыло | 10.0 | 10⁻¹⁰ | 10⁻⁴ | щелочная |
Что значит 1 единица pH?
Шкала pH логарифмическая. Когда pH уменьшается на 1 единицу, концентрация ионов H3O+ растёт в 10 раз. Поэтому в кофе с pH 5.0 ионов H3O+ в 100 раз больше, чем в воде, а в аккумуляторной кислоте с pH 1.0 — в миллион раз больше, чем в воде.
Полную таблицу повседневных жидкостей и то, как меняется pH при добавлении воды, смотри в статье Шкала pH.
Чем измеряют pH?
pH-метр показывает pH раствора числом. Универсальный индикатор показывает его цветом: в кислоте он красный, в нейтральной среде зелёный, в щелочной среде синий и фиолетовый. Шкала в симуляторе тоже меняет цвет от красного через зелёный к фиолетовому.
Сравни pH в приложении Nalukh chem
Сравнивай pH и столбики ионов девяти жидкостей. Этот симулятор входит в полный доступ. Скачивание бесплатно, без регистрации открыты 2 раздела и 5 симуляторов.
Как пользоваться симулятором?
- В блоке ВЫБЕРИ ЖИДКОСТЬ на нижней панели нажми на жидкость. На каждой кнопке написаны название и pH. Сначала выбрана вода.
- Прочитай значение pH на карточке слева.
- Посмотри, где останавливается указатель на вертикальной цветной шкале.
- Прочитай категорию на отметке вверху: КИСЛОТА, НЕЙТРАЛЬНАЯ или ОСНОВАНИЕ.
- Сравни два столбика в блоке ОТНОСИТЕЛЬНОЕ КОЛИЧЕСТВО ИОНОВ. Над каждым столбиком концентрация написана в виде степени числа 10. Столбики имеют логарифмическую шкалу, поэтому если столбик лишь немного выше, концентрация может быть во много раз больше.
- Круглая кнопка со стрелкой в правом верхнем углу возвращает к воде.
Задания для симулятора
- Выбери кофе и воду и сравни степени над столбиком H3O+. Во сколько раз отличаются концентрации? Ответ: 10 в степени −5 и −7, разница в 100 раз.
- Выбери кровь. Какая категория появится? Ответ: pH 7.4, ОСНОВАНИЕ. У крови слабощелочная среда.
- Выбери отбеливатель и сложи показатели степени двух столбиков. Повтори с другой жидкостью. Ответ: −12.5 и −1.5, сумма равна −14. Для всех жидкостей сумма равна −14.
