Mitä tiedät liuoksesta?
Valitse, minkä arvon tiedät, ja syötä se. Laskuri laskee pH:n, pOH:n sekä vety- ja hydroksidi-ionien pitoisuudet.
Esimerkki-pH:
pH-laskuri
Laske liuoksen pH ja pOH sekä vetyionien ja hydroksidi-ionien pitoisuudet kaavalla pH = −log[H⁺].
Tulokset
pH-laskuri – happamuus, pOH ja ionipitoisuudet
pH-laskurilla lasket liuoksen pH:n, pOH:n sekä vetyionien ja hydroksidi-ionien pitoisuudet. Valitse, minkä arvon tiedät – pH, pOH, [H⁺] tai [OH⁻] – ja laskuri johtaa loput. Lisäksi laskuri kertoo, onko liuos hapan, neutraali vai emäksinen.
Mitä pH kuvaa?
pH on liuoksen happamuuden mitta. Se kertoo vetyionien (H⁺) pitoisuuden liuoksessa logaritmisella asteikolla. Mitä enemmän vetyioneja, sitä pienempi pH ja sitä happamampi liuos. Asteikko kulkee tavallisesti välillä 0–14, jossa 7 on neutraali.
pH:n kaava
pH on vetyionipitoisuuden kymmenkantainen negatiivinen logaritmi.
pH = −log[H⁺]
Käänteisesti vetyionipitoisuus saadaan pH:sta:
[H⁺] = 10^(−pH)
Tässä [H⁺] on vetyionien pitoisuus mooleina litrassa (mol/l).
pOH ja veden ionitulo
Hydroksidi-ioneille (OH⁻) määritellään vastaavasti pOH = −log[OH⁻]. Vesiliuoksessa pätee 25 °C:n lämpötilassa:
pH + pOH = 14
Tämä seuraa veden ionitulosta Kw = [H⁺] × [OH⁻] = 1,0 × 10⁻¹⁴.
Vaiheittainen esimerkki
Liuoksen vetyionipitoisuus on [H⁺] = 1,0 × 10⁻³ mol/l. Laske pH, pOH ja [OH⁻].
- pH = −log(0,001) = 3,00.
- pOH = 14 − 3,00 = 11,00.
- [OH⁻] = Kw / [H⁺] = 1,0 × 10⁻¹⁴ / 1,0 × 10⁻³ = 1,0 × 10⁻¹¹ mol/l.
Koska pH < 7, liuos on hapan.
Hapan, neutraali vai emäksinen?
- pH < 7: liuos on hapan (esimerkiksi etikka ja sitruunamehu).
- pH = 7: liuos on neutraali (puhdas vesi 25 °C).
- pH > 7: liuos on emäksinen (esimerkiksi saippua ja sooda).
Yksiköt ja logaritmi
Ionipitoisuudet annetaan mooleina litrassa (mol/l). pH ja pOH ovat yksiköttömiä lukuja. Logaritmi on kymmenkantainen (log₁₀): yhden pH-yksikön muutos vastaa kymmenkertaista muutosta vetyionipitoisuudessa.
Yleisiä sudenkuoppia
- pH-asteikko on logaritminen: pH 4 on kymmenen kertaa happamampi kuin pH 5.
- Muista, että pienempi pH tarkoittaa suurempaa happamuutta.
- Suhde pH + pOH = 14 pätee 25 °C:n lämpötilassa; muussa lämpötilassa Kw on erilainen.
Lukion kemian konteksti
Happamuus, pH ja pOH ovat lukion kemian (KE) happo–emäskemian ydinaiheita. pH-laskuja tarvitaan vahvojen happojen ja emästen liuoksissa sekä titrauksissa. Logaritmin ja kymmenpotenssin hallinta on tässä keskeistä.
Usein kysytyt kysymykset
Mikä on pH:n kaava?
pH lasketaan vetyionipitoisuudesta kaavalla pH = −log[H⁺], jossa [H⁺] on vetyionien pitoisuus mooleina litrassa. Käänteisesti vetyionipitoisuus saadaan kaavalla [H⁺] = 10^(−pH).
Mitä pOH tarkoittaa?
pOH kuvaa hydroksidi-ionien pitoisuutta ja lasketaan kaavalla pOH = −log[OH⁻]. Vesiliuoksessa 25 °C:n lämpötilassa pätee pH + pOH = 14, joten pOH saadaan myös vähentämällä pH luvusta 14.
Milloin liuos on hapan, neutraali tai emäksinen?
Vesiliuoksessa 25 °C:n lämpötilassa liuos on hapan, kun pH on alle 7, neutraali, kun pH on tasan 7, ja emäksinen, kun pH on yli 7. Mitä pienempi pH, sitä happamampi liuos.
Mikä on veden ionitulo Kw?
Veden ionitulo Kw kuvaa vetyionien ja hydroksidi-ionien pitoisuuksien tuloa: Kw = [H⁺] × [OH⁻]. Puhtaassa vedessä 25 °C:n lämpötilassa Kw = 1,0 × 10⁻¹⁴. Tämän avulla toinen ionipitoisuus saadaan toisesta.
Voiko pH olla negatiivinen tai yli 14?
Kyllä, hyvin väkevissä vahvojen happojen tai emästen liuoksissa pH voi olla alle 0 tai yli 14. Tavallisilla laimeilla liuoksilla pH on kuitenkin yleensä välillä 0–14.
Oliko tästä laskurista apua?