خطوات الاستخدام
الخطوة 1: أدخل تركيز أيونات الهيدروجين (H+) بالمول/لتر (M). هذا هو التركيز المولي لأيونات الهيدروجين في المحلول. تأكد من استخدام الصيغة العلمية للقيم الصغيرة جداً (مثل 1e-7) أو القيم العشرية (مثل 0.001).
الخطوة 2: تستخدم الآلة الحاسبة معادلة pH = -log₁₀([H+]). اللوغاريتم العشري (log₁₀) هو الأساس 10. تقوم الآلة بحساب اللوغاريتم ثم تضرب في -1 للحصول على قيمة pH.
الخطوة 3: قيمة pH الناتجة هي مقياس لحموضة أو قاعدية المحلول. تتراوح عادة من 0 إلى 14، حيث pH < 7 حامضي، pH = 7 متعادل، و pH > 7 قاعدي. كلما انخفض الرقم، زادت الحموضة. على سبيل المثال، محلول بتركيز H+ = 0.001 M يعطي pH = 3 (حامضي قوي).
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على pH من تركيز H+ بخطوات الحل كاملة.
الحل
عند إدخال تركيز H+ = 0.01 M في الآلة الحاسبة، تقوم بحساب pH = -log₁₀(0.01). بما أن 0.01 = 10⁻²، فإن log₁₀(0.01) = -2، وبالتالي pH = 2. هذا يعني أن المحلول حامضي بقوة. في الواقع، حمض الهيدروكلوريك هو حمض قوي يتفكك كلياً في الماء، لذا تركيز H+ يساوي تركيز الحمض الأصلي. يمكن استخدام هذه المعلومات لتحضير محاليل بدرجة حموضة معينة، مثل ضبط درجة حموضة حمام سباحة أو منتج تنظيف.
الحل
أولاً، نجد تركيز H+ من علاقة Kw = [H+][OH-] = 1×10⁻¹⁴. بما أن [OH-] = 0.001 M، فإن [H+] = 1×10⁻¹⁴ / 0.001 = 1×10⁻¹¹ M. الآن ندخل [H+] = 1×10⁻¹¹ في الآلة الحاسبة: pH = -log₁₀(1×10⁻¹¹) = 11. هذا يعني أن المحلول قاعدي بقوة. في الممارسة العملية، تستخدم هذه الحسابات في معايرة الأحماض والقواعد وفي الصناعات الغذائية والدوائية لضمان مستوى الأس الهيدروجيني المناسب للمنتجات.