Utilizzare il pH per Calcolare la Concentrazione Utilizzare la Concentrazione per Calcolare il pH Nozioni di Base sul pH
Per prima cosa scrivi l'equazione per calcolare il pH. Prosegui identificando i valori a te noti e riportali direttamente di seguito all'equazione. Ad esempio, se sai che il valore del pH è pari a 10,1, riportalo direttamente sul foglio subito dopo aver scritto l'equazione per calcolarlo. Questo passaggio richiede ampie conoscenze di algebra. Per calcolare la concentrazione a partire dal pH, hai la necessità di impostare l'equazione in modo che la concentrazione si trovi isolata all'interno di un membro. Inizia spostando il pH in un membro e la concentrazione di ioni di idronio nell'altro. Ricorda di mantenere il segno del logaritmo quando lo sposti nell'altro membro, e che da negativo dovrà essere trasformato in positivo. A questo punto sottrai il pH dal membro sinistro e impostalo come esponente negativo del membro di destra. La nostra equazione originale, pH = -log[H3O+] diventerà +[H3O+] = log-pH. Nota che il valore del pH è diventato un logaritmo inverso. Ora puoi sostituire il valore del pH all'interno dell'equazione con 10,1. Quando si lavora con i logaritmi inversi il processo dei calcoli da seguire è unico. Ricorda che il logaritmo è una moltiplicazione in base 10. Per inserire l'equazione nella calcolatrice, digita il numero 10. Ora premi il tasto "EXP" quindi digita il segno "-" seguito dal valore noto del pH. Al termine premi il tasto per eseguire il calcolo. Nel nostro esempio sappiamo che il pH è pari a 10,1. Quindi dovremo digitare "10" e premere il tasto "EXP". Adesso premi il tasto "-" dato che l'esponente della nostra equazione è negativo. Infine digita il valore del pH cioè "10,1". Al termine premi il tasto per eseguire i calcoli. Come risultato dovremmo ottenere "1e-100". Questo significa che la concentrazione è pari a 1,00 * 10-100 M. La soluzione ottenuta nel passaggio precedente è corretta? Sappiamo che una soluzione con pH pari a 10,1 è molto basica, quindi la concentrazione di ioni di idronio è molto bassa. Questo significa che il numero relativo alla concentrazione è minuscolo, quindi la soluzione ottenuta è corretta. Il pH è descritto dalla seguente equazione: pH = -log[H3O+]. Assicurati di sapere cosa rappresentano i termini presenti in tale equazione. Individua il termine che indica la concentrazione. In chimica le parentesi quadre di solito indicano "concentrazione di". Quindi l'equazione del pH andrebbe letta come: “Il pH è uguale al logaritmo negativo della concentrazione di ioni idronio”. Leggi il testo del problema di chimica che devi risolvere per scoprire la concentrazione di un acido o di una base. Riporta su carta l'intera equazione sostituendo i valori noti alle relative variabili. Per evitare di fare confusione riporta sempre le unità di misura. Ad esempio, se la concentrazione è pari a 1,05 * 105 M, l'equazione per il calcolo del pH sarà la seguente: pH = -log[1,05 * 105 M] Per farlo, sarai obbligato a utilizzare una calcolatrice scientifica. Per prima cosa premi il tasto "-", seguito dal tasto "log". Sul display della calcolatrice dovrebbe apparire la scritta "-log". Premi il tasto relativo alla parentesi aperta e digita la concentrazione. Quando presente, non dimenticare di indicare l'esponente. Al termine chiudi la parentesi. Sul display della calcolatrice dovrebbe apparire la seguente formula "-log(1.05x10^5)". Premi il tasto per eseguire il calcolo, il risultato dovrebbe essere : pH = 5. Il pH rappresenta la concentrazione di ioni di idrogeno all'interno di una soluzione. Una soluzione che presenta un'alta concentrazione di ioni di idrogeno è acida, mentre una soluzione che presenta una bassa concentrazione di ioni di idrogeno è basica, denominata anche come alcalina. Lo ione di idrogeno è conosciuto anche con il nome di Idronio ed è caratterizzato dal simbolo H+ o H30+.  Comprendi la scala di misurazione del pH. Tale scala va da 1 a 13, dove il numero più basso indica una soluzione acida e il numero più alto basica. Ad esempio, il succo di arancia ha un pH pari a 2 dovuto alla sua acidità. La candeggina ha invece un pH pari a 12, il che significa che è molto basica. I numeri intermedi della scala rappresentano soluzioni neutre, come ad esempio l'acqua che ha un pH pari a 7. Ogni livello di pH si differenza dal successivo o dal precedente per un fattore 10. Ad esempio, comparando un pH 7 a un pH 6, quest'ultimo risulta dieci volte più acido rispetto al primo. Di conseguenza il pH 6 risulta 100 volte più acido rispetto a un pH 8 La scala di misurazione del pH è definita tramite un logaritmo negativo. Il logaritmo negativo di un numero ne indica semplicemente il divisore in base 10. L'equazione del pH è la seguente: pH = -log[H3O+].  A volte l'equazione del pH può essere rappresentata nel seguente modo: pH = -log[H+]. Entrambe le forme rappresentano la stessa equazione. Per calcolare il pH non è comunque necessario comprendere appieno il significato di logaritmo negativo. La maggior parte delle calcolatrici che vengono utilizzate nelle scuole medie e superiori sono in grado di calcolare il logaritmo di un numero. Si tratta del numero di particelle di un composto che si trovano disciolte in una soluzione. La concentrazione viene comunemente descritta dalla molarità. La concentrazione viene indicata come moli per unità di volume (m/v o M). All'interno dei laboratori di chimica, la concentrazione delle soluzioni a disposizione è riportata sulla bottiglia. Nei problemi di chimica normalmente la concentrazione è un dato che viene fornito.
Individua le variabili sconosciute. Imposta l'equazione. Procedi a risolvere l'equazione. Analizza il risultato. Ricorda l'equazione del pH. Identifica il valore della concentrazione. Risolvi l'equazione. Comprendi cos'è realmente il pH. Definisci il pH tramite un'equazione. Comprendi il significato di concentrazione.
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