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pHスケールは、酸と塩基の強度を測定するためにどのように使用されますか?

pHスケールは、溶液の酸性度またはアルカリ度を測定する対数スケールです。 0から14の範囲で、

* 0-6.9: 酸性溶液(数が低いほど、酸が強くなります)

* 7.0: ニュートラル(純水)

* 7.1-14: 基本(アルカリ)溶液(数が高いほど、ベースが強くなります)

これがどのように機能しますか:

* pHは、溶液中の水素イオン濃度([H+])の負の対数(ベース10)です:

ph =-log₁₀[h⁺]

* 強酸と塩基は、それぞれH⁺イオンまたはOH⁻イオンの濃度が高くなっています。 これは、弱酸や塩基と比較してpH値の大きな違いにつながります。

ここに故障があります:

* 強酸: それらは溶液中に完全にイオン化し、多数のh⁺イオンを放出します。これにより、pH値が低くなります(0に近い)。たとえば、塩酸(HCl)のpHは非常に低いです。

* 弱酸: それらは部分的にのみイオン化し、より少ないh⁺イオンを放出します。これは、強酸と比較してより高いpH値につながりますが、それでも7未満です。たとえば、酢酸(Ch₃COOH)のpHは約2.4です。

* 強いベース: それらは溶液中に完全にイオン化し、多数のOHイオンを放出します。これにより、pH値が高くなります(14に近い)。たとえば、水酸化ナトリウム(NAOH)のpHは非常に高い。

* 弱いベース: それらは部分的にのみイオン化し、より少ないOHイオンを放出します。これにより、強い塩基と比較してpH値が低くなりますが、7を超えています。たとえば、アンモニア(nh₃)のpHは約11です。

重要なポイント:

* pHスケールは対数です。つまり、各単位の変化は、h⁺またはoh⁻イオン濃度の10倍の変化を表します。

* pH 3の溶液は、pHが4の溶液よりも10倍酸性です。

* pHスケールは、酸と塩基の相対的な強さを理解して比較するのに役立ちます。

*これは、化学、生物学、環境科学など、さまざまな分野の重要なツールです。

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