ในชีวิตประจำวัน pH เป็นหน่วยวัดหรือช่วงที่มักใช้เพื่ออธิบายระดับความเป็นกลางหรือการขาดความเป็นกลางของใช้ในครัวเรือน ในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ pH เป็นหน่วยวัดสำหรับไอออนในสารละลาย หากคุณกำลังเรียนวิชาวิทยาศาสตร์หรือเคมี คุณอาจต้องรู้วิธีคำนวณค่า pH ตามความเข้มข้น คำนวณ pH โดยใช้สมการ pH: pH = -log[H3O+].
ขั้นตอน
วิธีที่ 1 จาก 3: การทำความเข้าใจ pH
ขั้นตอนที่ 1. รู้ว่า pH หมายถึงอะไร
pH คือความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในสารละลาย สารละลายที่มีไฮโดรเจนไอออนเข้มข้นสูงจะเป็นกรด สารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำของไฮโดรเจนไอออนเป็นสารละลายพื้นฐานหรือที่เรียกว่าด่าง ไฮโดรเจนไอออน หรือที่เรียกว่าไฮโดรเนียม เขียนสั้นๆ ว่า H+ หรือ H3O+
- รู้ช่วง pH ช่วง pH คือ 1-14 ยิ่งจำนวนน้อย สารละลายยิ่งมีความเป็นกรดมากขึ้น ยิ่งจำนวนสูง สารละลายยิ่งเป็นด่าง ตัวอย่างเช่น น้ำส้มมีค่า pH เท่ากับ 2 เนื่องจากมีความเป็นกรดค่อนข้างมาก ในทางตรงกันข้าม สารฟอกขาวมีค่า pH 12 เนื่องจากมีความเป็นด่างค่อนข้างมาก ตัวเลขที่อยู่ตรงกลางของช่วงนั้นมักจะเป็นกลาง เช่น น้ำที่มีค่า pH 7
- ระดับ pH หนึ่งมีความแตกต่าง 10 เท่า ตัวอย่างเช่น เมื่อเปรียบเทียบ pH 7 กับ pH 6 ค่า pH 6 จะเป็นกรดมากกว่า pH 7 ถึง 10 เท่า ดังนั้น pH 6 จะเป็นกรดมากกว่า pH 8 ถึง 100 เท่า
ขั้นตอนที่ 2 กำหนด pH ในสมการ
ช่วง pH คำนวณโดยใช้ลอการิทึมลบ ลอการิทึมลบคือจำนวนครั้งที่ต้องหารตัวเลข สมการ pH สามารถเห็นได้ดังนี้: pH = -log[H3O+].
- สมการบางครั้งสามารถเห็นเป็น pH = -log[H+]. รู้ว่าสมการที่มี H3O+ หรือ H+ เป็นสมการเดียวกัน
- ไม่จำเป็นต้องรู้ว่าค่าลบหมายถึงอะไรในการคำนวณค่า pH เครื่องคิดเลขส่วนใหญ่ที่ใช้ในโรงเรียนมัธยมและมหาวิทยาลัยมีปุ่มบันทึก
ขั้นตอนที่ 3 ทำความเข้าใจความเข้มข้น
ความเข้มข้นคือจำนวนอนุภาคของสารประกอบในสารละลาย โดยทั่วไปจะอธิบายความเข้มข้นในหน่วยของโมลาริตี โมลาริตีคือโมลต่อหน่วยปริมาตร (m/v หรือ M) หากคุณใช้สารละลายในห้องปฏิบัติการ ความเข้มข้นจะถูกเขียนไว้บนขวด เมื่อทำการบ้านวิชาเคมีมักจะให้สมาธิ
วิธีที่ 2 จาก 3: การใช้ความเข้มข้นเพื่อคำนวณ pH
ขั้นตอนที่ 1 จำสมการ pH
สมการ pH เป็นดังนี้: pH = -log[H3O+]. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณรู้ความหมายของแต่ละเทอมในสมการ ดูว่าเผ่าใดแสดงถึงสมาธิ
ในวิชาเคมี วงเล็บเหลี่ยมมักหมายถึง "ความเข้มข้นของ" ดังนั้น สมการ pH สามารถอ่านได้ว่า "pH เท่ากับลอการิทึมลบของความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออน"
ขั้นตอนที่ 2 ระบุความเข้มข้นที่แท้จริง
อ่านสมการเคมีของคุณ. ระบุความเข้มข้นของกรดหรือเบส เขียนสมการทั้งหมดลงบนกระดาษด้วยค่าที่ทราบในสมการ เพิ่มหน่วยเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงความสับสน
ตัวอย่างเช่น หากความเข้มข้นคือ 1.05 x 10^5 M ให้เขียนสมการ pH เป็น: pH = -log[1.05 x 10^5 M]
ขั้นตอนที่ 3 แก้สมการ
เมื่อแก้สมการ pH คุณต้องใช้เครื่องคำนวณทางวิทยาศาสตร์ ขั้นแรกให้กดปุ่ม "ลบ" ปุ่มนี้มักจะเขียนเป็น “+/-“ตอนนี้ให้กดปุ่ม "บันทึก" หน้าจอของคุณควรแสดง “-log” ตอนนี้ให้กดวงเล็บเปิดและป้อนความเข้มข้นของคุณ อย่าลืมเพิ่มเลขชี้กำลังหากจำเป็น ตามด้วยวงเล็บปิด ณ จุดนี้ คุณควรเห็น “-log(1, 05x10^5)" กดปุ่มเท่ากับ ค่า pH ของคุณควรเป็น 5
วิธีที่ 3 จาก 3: การใช้ pH เพื่อคำนวณความเข้มข้น
ขั้นตอนที่ 1 ระบุค่าที่ไม่รู้จัก
ขั้นแรก ให้เขียนสมการ pH ถัดไป ระบุค่าที่คุณทราบโดยเขียนไว้ใต้สมการของคุณ ตัวอย่างเช่น ถ้าคุณรู้ว่า pH เท่ากับ 10, 1 ให้เขียน 10, 1 ลงบนกระดาษโดยอยู่ใต้สมการ pH โดยตรง
ขั้นตอนที่ 2 จัดเรียงสมการใหม่
การจัดเรียงสมการใหม่ต้องใช้ความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับพีชคณิต ในการคำนวณความเข้มข้นโดยใช้ค่า pH คุณต้องเข้าใจว่าจะต้องแยกความเข้มข้นที่ด้านหนึ่งของเครื่องหมายเท่ากับ เริ่มต้นด้วยการย้ายค่า pH ไปด้านหนึ่งและเลื่อนความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออนไปอีกด้านหนึ่ง สังเกตว่าเครื่องหมายลบบนท่อนซุงถูกย้ายไปพร้อมกับไฮโดรเนียมไอออน ทำให้สมการเป็นบวกสำหรับไฮโดรเนียมที่อยู่ฝั่งตรงข้าม จากนั้นลบ pH จากด้านซ้ายและเพิ่ม pH เป็นเลขชี้กำลังทางด้านขวา
ตัวอย่างเช่น pH = -log[H3O+] จะเปลี่ยนเป็น +[H3O+] = บันทึก^-pH โปรดทราบว่าค่า pH ได้กลายเป็นบันทึกผกผัน จากนั้น คุณสามารถแทนที่ค่า pH ด้วย 10, 1
ขั้นตอนที่ 3 แก้สมการ
เมื่อทำงานกับบันทึกผกผัน กระบวนการคำนวณโดยใช้เครื่องคิดเลขนั้นค่อนข้างพิเศษ จำไว้ว่าบันทึกเป็นการคูณประเภทหนึ่งยกกำลัง 10 ในการป้อนสมการ ให้ป้อนตัวเลข 10 จากนั้นกดปุ่มเลขชี้กำลัง "EXP" ป้อนเครื่องหมายลบ ตามด้วยค่า กดปุ่มเท่ากับ
ตัวอย่างเช่น เรามีค่า pH เท่ากับ 10 1. ป้อน “10” แล้วกด “EXP” ตอนนี้ ป้อน “-/+” เพื่อทำให้ค่าเป็นลบ สุดท้าย ให้ป้อนค่า pH “10, 1” กดปุ่มเท่ากับ คุณจะได้ 1e-100 ซึ่งหมายความว่าความเข้มข้นของเราคือ 1.00 x 10^-100 M
ขั้นตอนที่ 4 คิดใหม่คำตอบของคุณ
คำตอบข้างต้นสมเหตุสมผลหรือไม่? หากคุณมี pH 10.1 คุณจะรู้ว่าไฮโดรเนียมไอออนจะต้องเล็กมากเพราะ 10.1 เป็นสารละลายอัลคาไลน์ ดังนั้น ค่าความเข้มข้นที่น้อยมากจึงสมเหตุสมผล
เคล็ดลับ
หากการคำนวณค่า pH ดูเหมือนยากสำหรับคุณ มีเครื่องมืออื่นๆ อีกมากมาย ใช้หนังสือเรียนของคุณและขอความช่วยเหลือเพิ่มเติมจากครูของคุณ
WikiHow ที่เกี่ยวข้อง
- วิธีทำปริมาณสัมพันธ์
- วิธีการเจือจางกรด
