pHと酸性度の違い|化学

主な違い - pH と酸性度

pH と酸性度は、互いに説明し合う関連用語です。酸性度は、溶液中に存在するヒドロニウムイオンの量です。 pH は、溶液中に存在するヒドロニウムイオンの量を測定するために使用されるスケールです。したがって、pH はシステムの酸性度を定量化できます。これらの用語は、水域の挙動と特性を説明する水生化学でよく使用されます。 pH と酸性度の主な違いは、pH は溶液の酸性度または塩基性度の定量的測定値です。 酸性度は、溶液の酸性特性の定性的測定値です。

対象となる主な分野

1. pHとは
– 定義、値、プロパティ
2.酸性度とは
– 定義、プロパティ
3. pH と酸性度の関係
– 共通機能の概要
4. pHと酸性度の違いは何ですか
– 主な相違点の比較

重要な用語:酸解離定数、酸性度、塩基性度、ヒドロニウムイオン、リトマス、モノプロトン、pH、強酸、弱酸

pHとは

pH は、システムの酸性度または塩基性度を測定するために使用されるスケールです。一般に、pH のスケールは 1 から 14 で与えられます。これらの pH 値は対数値であるため、単位はありません。 pH は、ヒドロニウムイオン濃度の逆数の対数として定義できます。これは、以下のように数学記号で表すことができます。

pH =-log₁₀ [H₃ O_(aq) ]

システムの pH は、システムが酸性か塩基性かを示すことができます。 pH 7 は中性 pH と見なされます。これは、pH 7 では正味の酸性度または塩基性度がないためです。ただし、特定のシステムの pH 値が pH 7 未満の場合、そのシステムは酸性システムとして知られています。ここでは、より多くの酸性種が存在します。システムの pH が pH 7 を超える場合、そのシステムは基本システムと呼ばれます。ここには、より基本的な種が存在します。

システムの pH 値を計算するとき、ヒドロニウムイオンの濃度は単位 mol/L で取得されます。したがって、システムの pH を計算するには、まず H₃ の濃度を測定する必要があります。 O そして、それを上記の式で使用します。塩基性に関しては、pHの代わりにpOH値が測定されます。 pOH は pH と同じように計算されますが、最初に OH 濃度が測定されます。

図 1:pH メーター

pH は、pH メーターを使用して簡単に測定できます。そのようなタイプのpHメーターの1つが上の画像に示されています。溶液のpHは、pHメーターのプローブをその溶液に浸すことで測定できます。浸漬後、「読み取り」ボタンを押してください。次に、溶液の pH が画面に表示されます。

酸度とは

酸性度は、特定のシステムの酸性特性の程度です。酸性度は、ヒドロニウムイオン (H₃ O) ソリューションで。したがって、酸性度は、特定のシステムに存在するヒドロニウムイオンの量として定義することもできます。溶液の酸性度は、pH で測定されます。酸性度の高い物質を酸と呼びます。これらの物質は、イオン化によって陽子 (H イオン) を放出することができ、溶液中でヒドロニウムイオンを形成することができます。これらのヒドロニウムイオンは、溶液の酸性度を引き起こします。イオン化の仕方によって、強酸と弱酸があります。強酸は完全にイオン化され、可能なすべてのプロトンを溶液に放出します。弱酸は部分的にイオン化し、陽子の一部を放出して平衡をもたらします。

酸解離定数は、溶液の酸性度を示します。たとえば、酸「HA」の解離を考えてみましょう。

HA + H₂ O ↔ A + H₃ O

HA の酸解離定数は次のように与えられます。

Ka =[A][ H₃ O] / [は]

上記の式によると、ヒドロニウムイオン濃度の変化によって Ka 値が変化する可能性があります。したがって、溶液中の Ka 値が高いほど酸性になります。 Ka 値が低い場合、溶液の酸性度は低くなります。

1 つのプロトンを放出できる (または 1 つのヒドロニウムイオンを形成する) 酸もあれば、より多くのプロトンを放出できる酸もあります。したがって、溶液の酸性度は、そこに存在する酸性物質の単一分子によって形成されるヒドロニウムイオンの量にも依存します。

酸度は、リトマス試験紙を使用して簡単に決定できます。青色のリトマスを特定の溶液に浸すと赤色に変色する場合、その溶液は酸性溶液であると認識できます。

図 2:過塩素酸

上の画像は過塩素酸の構造を示しています。放出できる陽子 (H+ イオン) が 1 つあります。だから一塩基酸です。過塩素酸の水溶液は酸性度が高い.

pH と酸性度の関係

pH と酸性度の両方で、溶液の酸性特性を測定できます。
pH は酸性度の定量的測定値です。
酸性度は溶液中に存在するヒドロニウムイオンの量であるため、pH は酸性度の逆数の対数値です。
pH 値が高いほど、システムの酸性度が低くなります。
pH 値を下げると、システムの酸性度が高くなります。

pH と酸性度の違い

定義

pH: pH は、ヒドロニウムイオン濃度の逆数の対数として定義できます。

酸味 :酸性度は、特定のシステムの酸性特性の程度です。

自然

pH: pH は、溶液の酸性度または塩基性度の定量的測定値です。

酸味 :酸性度は、溶液の酸性特性の定性的測定値です。

ユニット

pH: pH 値には単位がありません。

酸味 :酸度は mol/L 単位で測定できます。

塩基性

pH: pH は、溶液が酸性か塩基性かを示します。

酸味 :酸性度は溶液が塩基性かどうかを示すことができません.

結論

純水には酸性種や塩基性種が溶解していないため、pH 7 が与えられます。しかし、私たちが通常使用する水のpH値は、多くの場合、6.5から7.5の範囲です.これは、水が良溶媒であるため、多くの化学種が水に溶解するためです。しかし、水の酸性度はそのpHによって示されます。 7未満のpH値は酸性であることが知られています。 pH値が非常に低い場合（約pH =2）、それらの溶液は強酸性と呼ばれ、pH 7に近い（しかし7未満）pH値は弱酸性と呼ばれます.したがって、pH と酸性度の違いとその関係を理解することは非常に重要です。