خطوات الاستخدام
أدخل قيمة الأس الهيدروجيني (pH) للمحلول الذي تريد حساب قيمة pOH له. تأكد من أن القيمة بين 0 و14، حيث أن هذا هو النطاق المعتاد للمحاليل المائية عند درجة حرارة 25 درجة مئوية. قيمة pH تمثل تركيز أيونات الهيدروجين (H⁺) في المحلول، ويتم حسابها باستخدام الصيغة pH = -log₁₀[H⁺]. كلما انخفضت قيمة pH، زادت حموضة المحلول.
بعد إدخال قيمة pH، ستقوم الآلة الحاسبة بتطبيق العلاقة الأساسية بين pH وpOH: pH + pOH = 14. هذه العلاقة مشتقة من ثابت التأين الذاتي للماء (Kw) الذي يساوي 1.0 × 10⁻¹⁴ عند 25 درجة مئوية. حيث أن pOH = -log₁₀[OH⁻]، و Kw = [H⁺][OH⁻] = 10⁻¹⁴، بأخذ اللوغاريتم السالب نحصل على pOH + pH = 14.
لحساب pOH، تطرح الآلة الحاسبة قيمة pH المدخلة من 14: pOH = 14 - pH. على سبيل المثال، إذا كان pH = 3، فإن pOH = 14 - 3 = 11. الناتج يمثل مقياسًا لتركيز أيونات الهيدروكسيد في المحلول. يمكنك استخدام قيمة pOH لتحديد مدى قاعدية المحلول: فكلما انخفض pOH، زادت القاعدية.
بعد الحصول على النتيجة، يُرجى ملاحظة أن هذه العلاقة دقيقة فقط عند درجة حرارة 25 درجة مئوية (درجة حرارة الغرفة). إذا كانت درجة الحرارة مختلفة، يتغير ثابت Kw، وبالتالي تتغير العلاقة بين pH وpOH. على سبيل المثال، عند 100 درجة مئوية، Kw ≈ 5.5 × 10⁻¹³، ويكون pH + pOH ≈ 12.26. لذلك، يجب الانتباه إلى ظروف درجة الحرارة عند التفسير.
يمكن استخدام النتيجة في تطبيقات مختلفة مثل تحضير المحاليل المنظمة (Buffers) أو معايرة الأحماض والقواعد. على سبيل المثال، إذا كنت تعرف pH لمحلول وتريد التحقق من قاعديته، فإن pOH يعطي صورة مباشرة عن تركيز OH⁻. أيضًا، يمكن الجمع بين pH وpOH لحساب تركيز H⁺ أو OH⁻ بدقة.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على pOH من pH بخطوات الحل كاملة.
الحل
لحساب pOH: نستخدم العلاقة pOH = 14 - pH = 14 - 2.5 = 11.5. إذن pOH يساوي 11.5. هذا يعني أن المحلول حمضي جدًا (pH منخفض) وقاعديته ضعيفة جدًا (pOH مرتفع). الآن نحسب تركيز أيونات الهيدروجين: [H⁺] = 10^(-pH) = 10^(-2.5) ≈ 0.00316 مول/لتر. تركيز أيونات الهيدروكسيد: [OH⁻] = 10^(-pOH) = 10^(-11.5) ≈ 3.16 × 10⁻¹² مول/لتر. يمكن التحقق من أن حاصل ضرب التركيزين يساوي Kw: (0.00316) × (3.16 × 10⁻¹²) ≈ 1.0 × 10⁻¹⁴. هذا المثال يوضح كيف أن pH وpOH يعكسان التركيزات الأيونية في المحلول.
الحل
نطبق العلاقة المباشرة: pOH = 14 - pH = 14 - 12.3 = 1.7. نظرًا لأن pOH منخفض، فهذا يدل على أن المحلول قاعدي قوي. تركيز أيونات الهيدروكسيد: [OH⁻] = 10^(-pOH) = 10^(-1.7) ≈ 0.01995 مول/لتر. يمكن أيضًا حساب تركيز H⁺: [H⁺] = 10^(-pH) = 10^(-12.3) ≈ 5.01 × 10⁻¹³ مول/لتر. وهذا متوافق مع Kw: (5.01×10⁻¹³)×(0.01995) ≈ 1.0×10⁻¹⁴. لاحظ أنه في المحاليل القاعدية القوية مثل NaOH، يكون pOH صغيرًا جدًا، مما يعكس ارتفاع تركيز OH⁻. هذا المثال مفيد في معايرة الأحماض القوية مع القواعد القوية.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة pOH من pH.
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