- מהו pH?
- מה הקשר בין רמת החומציות ל-pH?
- סולם מדידת ה-pH
- דוגמאות לתרכובות חומציות, בסיסיות ונייטרליות
- איך מודדים pH?
- מהם פתרונות חוצץ או חוצצים?
אנו מסבירים מהו pH ובאילו מכשירים משתמשים למדידתו. סולם ה-pH ודוגמאות של תרכובות חומציות, ניטרליות ובסיסיות.
ה-pH אינו אלא המדד לפוטנציאל של מימנים.מהו pH?
ה-pH הוא מדידה המשמשת לקבוע את רמת החומציות או הבסיסיות של תמיסה. ה-"p" הוא עבור "פוטנציאל", לכן ה-pH נקרא: פוטנציאל מימן.
הוא מבוטא כלוגריתם הבסיס השלילי 10 של הריכוז של יונים מֵימָן. המשוואה הבאה מייצגת הגדרה זו:
משוואה 1: משוואות לחישוב pH ו-POH.
מצד שני, pOH הוא מדד לריכוז יוני הידרוקסיל ב-a התפרקות. הוא מבוטא כלוגריתם הבסיס השלילי 10 של ריכוז יוני ההידרוקסיל, ובניגוד ל-pH, הוא משמש למדידת רמת הבסיסיות של תמיסה.
פיסת מידע נוספת היא שבתמיסה מימית ב-25 מעלות צלזיוס, הסכום של pH ו-pOH שווה ל-14.
מה הקשר בין רמת החומציות ל-pH?
לתמיסות חומציות יש כמות גבוהה של יוני מימן. זה אומר שיש להם ערכי pH נמוכים (ראה משוואה 1) ולכן רמת החומציות שלהם גבוהה. לפיכך, תמיסה תהיה חומצית יותר או פחות חומצית בהתאם לכמות יוני המימן שיש בה.
מצד שני, לתמיסות בסיסיות (אלקליות) יש כמויות נמוכות של יוני מימן. המשמעות היא שיש להם ערכי pH גבוהים (ראה משוואה 1) ולכן רמת החומציות שלהם נמוכה.
סולם מדידת ה-pH
סולם ה-pH משמש למדידת מידת החומציות של תמיסה, ומכיוון שה-pH קשור ל-pOH (ראה משוואה 1), אז לדעת את מידת החומציות של תמיסה, נוכל לדעת גם את מידת הבסיסיות שלה.
לפיכך, סולם ה-pH עובר מ-0 ל-14. לדוגמה, חומרים בעלי ערך pH = 0 הם הכי חומציים (הכי פחות בסיסיים), אלה עם pH = 7 הם ניטרליים, ואלה עם pH = 14, הם הכי פחות חומציים ( הכי בסיסי).
דוגמאות לתרכובות חומציות, בסיסיות ונייטרליות
דוגמאות לתרכובות חומציות
- חומצות סוללות. יש להם ערכי pH בין 0 ל-1. רמת החומצה שלהם כל כך חזקה שהיא מזיקה ל מִין.
- גשם חומצי. זוהי תופעה המתרחשת עקב הצטברות חומצות ממאובנים ו דלקים. גשמים אלו יכולים לקבל ערכי pH בין 2 ל-5 בסולם ה-pH. כאשר ה-pH מתקרב ל-2 הוא יכול לייצר את מוות של דגים, צמחים ואחרים מִין. כאשר ה-pH מתקרב ל-5 הוא מייצר פחות נזק, אך הוא עדיין משפיע על החיים המימיים והיבשתיים.
- מיץ לימון. יש לו ערכי pH בין 2 ל-3.
- קפה. יש לו ערך pH = 5, או ערכים קרובים מאוד.
דוגמאות לתרכובות ניטרליות
- דָם
- חלב
דוגמאות לתרכובות בסיסיות
- חלב מגנזיה. בטבלת ה-pH הוא ממוקם בין הערכים 10 ל-11. המוצר הזה הוא של צְרִיכָה
- אקונומיקה או כלור. יש לו ערכי pH סביב 13. הוא משמש לניקוי הבית, חדרי האמבטיה, המטבח ויש לו את הכוח לשנות את צבע הבגדים.
איך מודדים pH?
נייר לקמוס מאפשר לנו למדוד pH.
הדרך להבחין בין תרכובת חומצית לבסיסית היא על ידי מדידת ערך ה-pH שלה. כיום ישנן שיטות רבות למדידת ה-pH של חומר.
- שימוש באינדיקטורים של חומצה-בסיס. אינדיקטורים הם תרכובות המשתנות מ צֶבַע על ידי שינוי ה-pH של התמיסה שבה הם נמצאים. לדוגמה, פנולפתלין הוא נוזל שהופך ורוד אם מוסיפים אותו לבסיס והופך חסר צבע אם מוסיפים אותו לחומצה. דוגמה נוספת היא נייר לקמוס: אם שבר טובל בתמיסת חומצה הוא הופך לאדום-כתום, ואם הוא טובל בתמיסה בסיסית הוא מתכהה, מקבל צבע כחול. ישנם גם סוגים של נייר לקמוס עם סולמות צבע ספציפיים יותר המעידים על ערכי pH מדויקים יותר.
- שימוש בפוטנציומטר או מד pH. זהו ציוד אלקטרוני שנותן לנו ישירות את ערך ה-pH של תמיסה. מדידת pH באמצעות ציוד זה מדויקת יותר מאשר שימוש בנייר לקמוס.
מהם פתרונות חוצץ או חוצצים?
תמיסות חוצץ או חוצצים הן תמיסות שיש להן את התכונה לשמור על ה-pH של תמיסה קבועה, גם כאשר כמויות מסוימות של חומצה או בסיס.
לתמיסות חוצץ יש חשיבות חיונית בוויסות ה-pH של תהליכים ביולוגיים רבים, מכיוון שרבים מהם יתרחשו יש צורך שה-pH של המדיום שבו הם מתרחשים יישאר קבוע.