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, שעליה 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 שאליו מתייחסים בהקשר למידת החומציות והבסיסיות הוא טווח ריכוזי יון ההידרוניום או יון ההידרוקסיד טווח זה נע בעיקר בין 10-14M ועד 1M.
ישנם גם מקרים שבהם 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 נצטרך להכיר את ערכי הסולם ואת משמעותם.

טווח הערכים בסולם ה- pH הוא בין 0 – 14 והוא כולל שלושה תחומים:

  • התחום הראשון : 0≤ pH < 7
    0 (כולל) ועד ל- 7 (לא כולל) או קטן מ- 7: התחום החומצי.
    אם לתמיסה מסוימת יש ערך הנמצא בתחום זה זוהי תמיסה חומצית ויש בה יוני הידרוניום.
    במילים אחרות, אם תמיסה מסוימת מכילה יוני הידרוניום, ערך ה- pH שלה קטן מ- 7.
  • התחום השני הוא pH = 7
    רק הערך 7.
    זהו התחום הניטרלי מבחינת חומציות או בסיסיות התמיסה בתחום הזה (מבחינת תכנית הלימודים בכימיה) אין בתמיסה יוני הידרוניום או יוני הידרוקסיד. למעשה, קביעה זו אינה מדויקת לחלוטין. יותר נכון לומר שבתמיסה ניטרלית ריכוז יוני ההידרוניום שווה לריכוז יוני ההידרוקסיד. ריכוז זה שווה ל- 10-7M אבל אינכם נדרשים לדעת זאת על-פי תכנית הלימודים.
  • 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 זוהי תמיסה בסיסית שבה יש יוני הידרוקסיד.
    במילים אחרות, אם תמיסה מסוימת מכילה יוני הידרוקסיד, ערך ה- pH שלה 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 וערך ה- pH שלה קטן מ- 7.

  • ככל שריכוז יוני ההידרוניום גבוה יותר, התמיסה חומצית יותר, וערך ה- pH שלה קטן יותר. ולהיפך, ככל שריכוז יוני ההידרוניום קטן יותר, התמיסה פחות חומצית וערך ה- pH שלה גדול יותר.
  • יש יחס הפוך בין מידת החומציות/ריכוז יוני ההידרוניום לערך ה- pH של התמיסה.

אם תמיסה מכילה יוני הידרוקסיד זוהי תמיסה בסיסית וערך ה- pH שלה גדול מ-7.

  • ככל שריכוז יוני ההידרוקסיד גדול יותר, התמיסה בסיסית יותר, וערך ה- pH שלה גדול יותר. ולהיפך, ככל שריכוז יוני ההידרוקסיד קטן יותר, התמיסה פחות בסיסית וה- pH שלה קטן יותר.
  • יש יחס ישר בין מידת הבסיסיות/ריכוז יוני ההידרוקסיד לערך ה- pH של התמיסה.

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

המשך התוכן בעמוד זה למנויים בלבד

אם הינך מנוי/ה אנא הכנס שם משתמש וסיסמא!

לרכישת מנוי לחץ כאן