水素イオン濃度pH

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酸の強さを示すpH

pHとはH+の濃度がどれくらいあるか0~14の数字で示した値である。値が低ければ低いほど、H+の濃度は高く、酸性が強い。

pH
pH試験紙ではpHによって色合いが変化するhttp://drsircus.com/

pHの求め方

pHは以下の式で求めることができる。

ph
http://www.google.com/

何故logなのか?

log10とは、10の何乗であるかという意味である。 なぜこんなものを使うかというと、視覚的に分かり易いからである。それ以上の理由はない。水素イオン濃度は極微量のため、0.00000000000001mol/Lなんて値も日常的に使われる。これをそのまま書くのは大変なので、まずは指数にする。

0.00000000000001mol/L = 10-13 mol/L

わざわざ10の何乗という形にするのも面倒なので、logで示すとさらに簡単になる。

log10 10-13 mol/L = -13

値にマイナスがつくのも不自然なので、全体に-をかけると次の式となる。

– log10 10-13 mol/L = 13

このようにすると、見やすく理解し易い。

また、水素イオンの濃度が10の何乗というような数ではない場合(b×10-a mol/L)は、通常通り-log10で求めればよいので、次の式のようになる。

pH = -log10(b×10-a) = -log10 b + a
例題
[H+] = 1.0 × 10-2 の溶液がある。pHを求めよ。

pH = – log10 (1.0 × 10-2 )


よって、pH = 2となる。

水のイオン積とpH 

H+の濃度と、OH-の濃度を掛けたものは1.0×10-14(mol/L)2であり、これを水のイオン積と呼ぶ。温度が一定ならばこの値は変化しない。これを利用して、OH-の濃度からpHを求めることができる。

イオン積
例題

[OH-] = 1.0 × 10-2 の溶液がある。pHを求めよ。

水のイオン積は下の式で求めることができるので代入すると、
 
[H+]×1.0 × 10-2 1.0×10-14(mol/L)2

[H+] = 1.0×10-12 mol/L

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コメント

  1. Lynn より:

    Fiaylln! This is just what I was looking for.

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