Hvorfor har sterke syrer lav pH?

Hvorfor har sterke syrer lav pH?
Anonim

Svar:

På grunn av måten vi uttrykker # P # funksjon….

Forklaring:

Per definisjon, # PH = -log_10 H_3O ^ + #. Og bruken av logaritmen funksjonen går tilbake til pre-elektroniske kalkulator dager, da studenter, og ingeniører, og forskere, brukte logaritmiske tabeller for mer komplekse beregninger, som en moderne kalkulator, tilgjengelig for en dollar eller så, ville spise i dag. …

For en sterk syre, si # HCl # ved maksimal konsentrasjon, ca. # 10,6 * mol * L ^ -1 #, som er tenkt å ionisere helt i vandig løsning, vi gots …

# HCl (aq) + H_2O (l) rarr H_3O ^ + + Cl ^ - #

Ingen steder, # H_3O ^ + = 10,6 * mol * L ^ -1 #….

Og så # PH = -log_10 H_3O ^ + = - log_10 {10.6} = - (+ 1,03) = - 1,03 #..

Og dermed for sterkere syre # H_3O ^ + # Gi en mer negativ # PH #….

For bakgrunn …

Bare for å merke seg at i vandig løsning under standardbetingelser, ionproduktet …

# K_w = H_3O ^ + HO ^ - = 10 ^ (- 14) #

Og vi kan ta # Log_10 # av begge sider for å gi ….

#log_ (10) K_w = log_ (10) 10 ^ (- 14) = log_10 H_3O ^ + + log_10 HO ^ - #.

Og dermed…. # -14 = log_ (10) H_3O ^ + + log_ (10) HO ^ - #

Eller…..

# 14 = -log_ (10) H_3O ^ + - log_ (10) HO ^ - #

# 14 = underbrace (-log_10 H ^ +) _ (pH) underbrace (-log_10 OH ^ -) _ (pOH) #

# 14 = pH + pOH #

Per definisjon, # -Log_10 H ^ + = pH #, # -Log_10 HO ^ - = pOH #.