ค่า pH และ pOH

ค่า pH

ในสารละลายกรดหรือเบส จะมีทั้ง $\displaystyle H_3O^+$ และ $\displaystyle OH^-$ อยู่ในปริมาณที่แตกต่างกัน จึงใช้ความเข้มข้นของ $\displaystyle H_3O^+$ หรือ $\displaystyle OH^-$ ในสารละลายเป็นเกณฑ์บอกความเป็นกรด-เบสของสารละลายได้ เพื่อความสะดวกจึงกำหนดให้ใช้ความเข้มข้นของ $\displaystyle H_3 O^+$ เป็นเกณฑ์ โดยสารละลายกรดจะมี $\displaystyle [H_3 O^+]$ มากกว่า 1.0 x $\displaystyle 10^{-7}mol/dm^3$ ส่วนสารละลายเบสมี $\displaystyle [H_3 O^+]$ น้อยกว่า 1.0 x $\displaystyle 10^{-7}mol/dm^3$ เนื่องจากความเข้มข้นของ $\displaystyle H_3 O^+$ มีค่าน้อยเช่นนี้ไม่สะดวกต่อการนำมาใช้ในปี พ.ศ.2411-2482 (ค.ศ. 1868-1939) นักชีวเคมีชาวสวีเดนชื่อ ซอเรสซัน ได้เสนอเปลี่ยนค่าความเข้มข้นของ $\displaystyle H_3 O^ +$ ให้อยู่ในรูปที่ใช้งานได้สะดวก โดยการหาค่า log ของความเข้มข้น $\displaystyle H_3O^+$ แล้วคูณด้วย -1 ทำให้เกิดเป็นค่าใหม่เรียกว่า pH กำหนดให้ pH มีค่าเท่ากับ -log $\displaystyle [H_3 O^ +]$

สารละลายในน้ำไม่ว่าจะเป็นกรด เบส หรือกลางย่อมประกอบด้วย H₃O⁺และ OH^- เสมอโดยมีผลคูณของไอออนทั้งสองเท่ากับ 10^-14 ดังนั้นถ้าทราบ [ H₃O⁺] หรือ [H⁺] เพียงอย่างเดียวก็สามารถบอกได้ว่าสารละลายเป็นกรด เบส หรือเป็นกลาง เนื่องจาก [ H₃O⁺] ในสารละลายมีค่าน้อยและเปลี่ยนแปลงในช่วงกว้าง จาก 1 mol dm^-3 (1 M HCI ) ถึง10^-14 mol dm^-3 (1 M NaOH) การเขียนความเข้มข้นด้วยเลขยกกำลังที่ติดลบย่อยไม่สะดวกและผิดพลาดได้ง่าย ซอเรนเสน (Sorensen) จึงเสนอแนะให้ใช้มาตราส่วนใหม่ที่สะดวกกว่าซึ่งเรียกว่า มาตราส่วนpH (pH scale)

โดยนิยามว่า

pH = - log [ H⁺]

หรือ [ H⁺] = 10^-pH

เมื่อคำนวณ pH ของสารละลายที่เป็นกลางจะได้ดังนี้สารละลายที่เป็นกลางมี

                    $\displaystyle [H_3 O^+]$          = 1.0 x $\displaystyle 10^{-7}mol/dm^3$
         log $\displaystyle [H_3O^+]$    = log(1.0 x $\displaystyle 10^{-7}$ )

= log 1.0-7 log 10

ดังนั้น -log $\displaystyle [H_3O^+]$ = 7 log 10 - log 1.0

= 7-0

โดยนิยามว่า pOH = - log [OH^-]

ในน้ำบริสุทธิ์[H₃O⁺] = [OH^-] = 10^-7 M.

นั่นคือ pH = pOH = 7 และ pH + pOH = 14

1. วิธีเปรียบเทียบสี

เป็นการวัด pH โดยเติมอินดิเคเตอร์ที่เหมาะสมลงไปในสารละลายหรือใช้กระดาษชุบอินดิเคเตอร์(กระดาษ pH)

2. วัดความต่างศักย์

เป็นการวัด pH โดยใช้เครื่อง pH มิเตอร์ (pH meter) ซึ่งวัดความต่างศักย์ระหว่างขั้วไฟฟ้าแก้วและขั้วไฟฟ้ามาตรฐาน

การคำนวณค่า pH , pOH , [H⁺] , [OH^-] , H⁺ , OH^-

สูตรที่	ใช้เมื่อไหร่	สูตรว่าอย่างไร
1.	หาค่าของ[H⁺][OH^-]	[H⁺][OH^-] = 1.0 x 10–14
2.	หาค่า pH	pH = -log[H⁺]
3.	หาค่า pOH	pOH = -log[OH^-]
4.	หาค่า pH + pOH	pH + pOH = 14
5.	หาค่า H⁺ , OH^-	H⁺ = [H⁺] x V หรือ OH^- = [OH^-] x V 1,000 1,000 ในกรณีนี้ H⁺ , OH^- มีค่าออกมาเป็น mol V ปริมาตรของสาร

การหาค่า pH

อ้างอิง

ACID - BASE

ค่า pH และ pOH

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น