المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المراقبة
2024-11-24
المشارطة
2024-11-24
الحديث المرسل والمنقطع والمعضل.
2024-11-24
اتّصال السند.
2024-11-24
ما يجب توفّره في الراوي للحكم بصحّة السند (خلاصة).
2024-11-24
من هم المحسنين؟
2024-11-23

المعرفة والنكرة
2023-04-22
Cantor,s Intersection Theorem
19-9-2018
Stoichiometric Calculations and Enthalpy Changes
12-8-2020
تعريف القارن.
14-4-2016
حق الأجنبي في الدخول لإقليم الدولة
21-1-2022
ما هي قصّة تصدّق الإمام علي عليه ‌السلام بالخاتم؟
13-4-2021

The pH Scale  
  
1220   05:10 مساءً   date: 22-11-2020
Author : University of Missouri System
Book or Source : Introductory chemistry
Page and Part : .................

The pH Scale

As we have seen, [H+] and [OH] values can be markedly different from one aqueous solution to another. So chemists defined a new scale that succinctly indicates the concentrations of either of these two ions.

pH is a logarithmic function of [H+]:

pH = −log[H+]

pH is usually (but not always) between 0 and 14. Knowing the dependence of pH on [H+], we can summarize as follows:

  • If pH < 7, then the solution is acidic.
  • If pH = 7, then the solution is neutral.
  • If pH > 7, then the solution is basic.

This is known as the pH scale. You can use pH to make a quick determination whether a given aqueous solution is acidic, basic, or neutral.

Example 12

Label each solution as acidic, basic, or neutral based only on the stated pH.

  1. milk of magnesia, pH = 10.5
  2. pure water, pH = 7
  3. wine, pH = 3.0

Solution

  1. With a pH greater than 7, milk of magnesia is basic. (Milk of magnesia is largely Mg(OH)2.)
  2. Pure water, with a pH of 7, is neutral.
  3. With a pH of less than 7, wine is acidic.

Test Yourself

Identify each substance as acidic, basic, or neutral based only on the stated pH.

  1. human blood, pH = 7.4
  2. household ammonia, pH = 11.0
  3. cherries, pH = 3.6

Answers

  1. basic
  2. basic
  3. acidic

Table 1.1 “Typical pH Values of Various Substances*” gives the typical pH values of some common substances. Note that several food items are on the list, and most of them are acidic.

Table 1.1 Typical pH Values of Various Substances*

Substance pH
stomach acid 1.7
lemon juice 2.2
vinegar 2.9
soda 3.0
wine 3.5
coffee, black 5.0
milk 6.9
pure water 7.0
blood 7.4
seawater 8.5
milk of magnesia 10.5
ammonia solution 12.5
1.0 M NaOH 14.0
*Actual values may vary depending on conditions.

pH is a logarithmic scale. A solution that has a pH of 1.0 has 10 times the [H+] as a solution with a pH of 2.0, which in turn has 10 times the [H+] as a solution with a pH of 3.0 and so forth.

Using the definition of pH, it is also possible to calculate [H+] (and [OH]) from pH and vice versa. The general formula for determining [H+] from pH is as follows:

[H+] = 10−pH

You need to determine how to evaluate the above expression on your calculator. Ask your instructor if you have any questions. The other issue that concerns us here is significant figures. Because the number(s) before the decimal point in a logarithm relate to the power on 10, the number of digits after the decimal point is what determines the number of significant figures in the final answer:

X and Y

Example 13

What are [H+] and [OH] for an aqueous solution whose pH is 4.88?

Solution

We need to evaluate the expression

[H+] = 10−4.88

Depending on the calculator you use, the method for solving this problem will vary. In some cases, the “−4.88” is entered and a “10x” key is pressed; for other calculators, the sequence of keystrokes is reversed. In any case, the correct numerical answer is as follows:

[H+] = 1.3 × 10−5 M

Because 4.88 has two digits after the decimal point, [H+] is limited to two significant figures. From this, [OH] can be determined:

[OH] = 1×10−14 / 1.3×10−5 = 7.7×10−10 M

Test Yourself

What are [H+] and [OH] for an aqueous solution whose pH is 10.36?

Answer

[H+] = 4.4 × 10−11 M; [OH] = 2.3 × 10−4 M

There is an easier way to relate [H+] and [OH]. We can also define pOH similar to pH:

pOH = −log[OH]

(In fact, p“anything” is defined as the negative logarithm of that anything.) This also implies that

[OH] = 10−pOH

A simple and useful relationship is that for any aqueous solution,

pH + pOH = 14

This relationship makes it simple to determine pH from pOH or pOH from pH and then calculate the resulting ion concentration.

Example 14

The pH of a solution is 8.22. What are pOH, [H+], and [OH]?

Solution

Because the sum of pH and pOH equals 14, we have

8.22 + pOH = 14

Subtracting 8.22 from 14, we get

pOH = 5.78

Now we evaluate the following two expressions:

[H+] = 10−8.22
[OH] = 10−5.78

So

[H+] = 6.0 × 10−9 M
[OH] = 1.7 × 10−6 M

Test Yourself

The pOH of a solution is 12.04. What are pH, [H+], and [OH]?

Answer

pH = 1.96; [H+] = 1.1 × 10−2 M; [OH] = 9.1 × 10−13 M




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .