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.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة pH من تركيز H+.
قيم مُدخَلة قياسية
- القيمة
- 100
قيم مُدخَلة مرتفعة
- القيمة
- 1,000
قيم مُدخَلة منخفضة
- القيمة
- 20
قيم مُدخَلة قياسية
- القيمة
- 30
قيم مُدخَلة مرتفعة
- القيمة
- 80
قيم مُدخَلة منخفضة
- القيمة
- 10