סולם pH


סולם pH

סולם-pH

 

סולם ה- pH הוא סולם המודד את מידת החומציות והבסיסיות של תמיסה כלשהי.
מדד החומציות או הבסיסיות של התמיסה תלוי בריכוז יוני ההידרוניום [ H3O+(aq)] או יוני ההידרוקסיד [OH‾(aq)].

נציין כאן, שהסוגריים המרובעים הם סימן לריכוז של חומר מסויים (בדומה לאות C, עליה למדנו בפרק סטוכיומטריה).
כך, שאם נראה, בשאלה כלשהי, נתון המופיע באופן הבא:

[H3O+(aq)] = 2M

נבין שריכוז יוני ההידרוניום הוא 2M.

סולם ה- pH נבנה, כי טווח הערכים אליו מתייחסים בהקשר למידת החומציות והבסיסיות, מתייחס לריכוזי יון ההידרוניום או יון ההידרוקסיד, והוא נע בעיקר בטווח ריכוזים שבין 10-14M ועד 1M.
ישנם גם מקרים בהם ערכים גדולים יותר, או קטנים יותר, אבל זהו התחום הנפוץ ביותר.

אז מהו סולם ה- pH ? ומהם ערכיו ?
הערך pX במתמטיקה הוא פונקציה מתמטית שנכתב באופן הבא :

pX = − ℓogX

למשל

pH = − ℓog[H3O+(aq)]

אנו לא נצטרך לחשב בעזרת נוסחא זו .
אבל כן נצטרך להכיר את ערכי הסולם ואת משמעותם.

טווח הערכים הסולם ה- pH הוא בין 0 – 14 והוא מכיל 3 תחומים:

  • התחום הראשון : 0≤ pH < 7
    0 (כולל) ועד ל- 7 (לא כולל), או קטן מ- 7, זהו התחום החומצי.
    אם לתמיסה מסוימת יש ערך הנמצא בתחום הזה, היא נקראת תמיסה חומצית ויש בתמיסה יוני ההידרוניום.
    או במילים אחרות, אם תמיסה מסוימת מכילה יוני ההידרוניום, תחום ה- pH שלה הוא קטן מ- 7.
  • התחום השני הוא pH = 7
    רק הערך 7.
    זהו התחום הניטרלי מבחינת חומציות או בסיסיות התמיסה, בתחום הזה (מבחינת תוכנית הלימודים בכימיה) אין בתמיסה יוני ההידרוניום ואין יוני הידרוקסיד (זה לא מדויק לחלוטין, יותר נכון לומר שבתמיסה נטראלית ריכוז יוני ההידרוניום שווה לריכוז יוני ההידרוקסיד והם שווים ל- 10-7M  אבל לא נדרש לדעת זאת על פי תוכנית הלימודים בכימיה לבגרות).
  • התחום השלישי : 14 ≥ pH > 7
    גדול מ- 7 ועד 14 כולל, או גדול מ- 7 .
    זהו התחום הבסיסי אם לתמיסה מסוימת יש ערך הנמצא בתחום הזה היא תקרא תמיסה בסיסית ובתמיסה יש יוני הידרוקסיד.
    או במילים אחרות, אם תמיסה מסוימת מכילה יוני הידרוקסיד, תחום ה- pH שלה הוא גדול מ- 7 .

סולם ה- pH
סולם pH - התחום הבסיסי, התחום הניטרלי והתחום החומצי

כעת, נתייחס לערכים האופן מעמיק יותר.
אם תמיסה מכילה יוני הידרוניום, התמיסה היא חומצית ותחום ה- pH שלה הוא קטן מ- 7.

  • ככל שריכוז יוני ההידרוניום גבוה יותר, התמיסה חומצית יותר, וה- pH שלה הוא קטן יותר. ולהיפך, ככל שריכוז יוני ההידרוניום קטן יותר, התמיסה פחות חומצית, וה- pH שלה גדול יותר.
  • ניתן לומר, שקיים יחס הפוך בין, מידת החומציות / ריכוז יוני ההידורניום, לבין ה- pH של התמיסה.

אם תמיסה מכילה יוני הידרוקסיד, התמיסה היא בסיסית, ותחום ה- pH שלה הוא גדול מ-7.

  • ככל שריכוז יוני ההידרוקסיד גדול יותר, התמיסה בסיסית יותר, וה- pH שלה גדול יותר. ולהיפך, ככל שריכוז יוני ההידרוקסיד קטן יותר, התמיסה פחות בסיסית וה- pH שלה קטן יותר.
  • ניתן לומר, שקיים יחס ישר בין, מידת הבסיסיות / ריכוז יוני ההידרוקסיד, לבין ה- pH של התמיסה.

נסכם את היחסים בין סולם ה- pH לערכים השונים בטבלה:

המשך התוכן בעמוד זה למנויים (חודשי/שנתי) בלבד

אם הינך מנוי/ה אנא הכנס שם משתמש וסיסמא!

אם אין ברשותך מנוי אנא בדוק/בדקי את תוכניות מנויים