基本
* ph: 溶液の酸性度またはアルカリ度の尺度。これは、ハイドロニウムイオンの濃度に基づいています(H₃O⁺)。
* ヒドロニウムイオン(H₃O⁺): これらのイオンは、水中の酸性特性の原因です。
* ヒドロキシドイオン(OH⁻): これらのイオンは、水中の塩基性(アルカリ)特性の原因です。
関係
* 水の自動化: 純水は非常にわずかなイオン化を受け、等量のh₃o⁺イオンを生成します。これは平衡によって表されます。
2H₂O⇌H₃O⁺ +OH⁻
* pHスケール: pHスケールの範囲は0〜14です。
* pH <7: 酸性溶液は、oh⁻よりもh₃o⁺の濃度が高くなっています。
* ph =7: ニュートラルソリューションには、等濃度のh₃o⁺とoh⁻があります。
* ph> 7: 基本的な(アルカリ)溶液は、h₃o⁺よりも濃度が高くなります。
数学的関係
pH、h₃o⁺濃度、およびoh⁻濃度の関係は、次の方程式によって定義されます。
* ph =-log₁₀[h₃o⁺]
*この方程式は、pHとh₃O⁺濃度の間の直接的な関係を示しています。より高いh₃o⁺濃度は、より低いpH(より酸性)をもたらします。
* poh =-log₁₀[oh⁻]
*この方程式は、poh(アルカリ度の尺度)にoh⁻濃度に関連しています。
* ph + poh =14
*この方程式は、pHとPOHの逆の関係を強調しています。 1つが増えると、もう1つが減少します。
キーポイント
* 逆比例率: H₃O⁺の濃度が増加すると、OH⁻の濃度が減少し、逆も同様です。
* 中性水: 純水のpHは7です。
* 対数スケール: pHスケールは対数です。つまり、pHの1ユニットの変化は、h₃o⁺濃度の10倍の変化を表します。
例
溶液中のh₃o⁺濃度が10 µmの場合、次のとおりです。
* ph =-log₁₀(10⁻⁵)=5
*この溶液は酸性です(pH <7)。
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