Przejdź do treści

Skala logarytmiczna: pH roztworu

Szkoła średnia trudne

Odczyn roztworu opisuje wzór pH=−log⁡10c\mathrm{pH} = -\log_{10} c, gdzie cc to stężenie jonów wodorowych (w molach na litr).

a) Oblicz pH roztworu, w którym c=10−5c = 10^{-5}. b) Jak zmieni się pH, jeśli stężenie wzrośnie 100100 razy?

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Obliczamy pH z definicji.

pH=−log⁡1010−5=−(−5)=5.\mathrm{pH} = -\log_{10} 10^{-5} = -(-5) = 5.

Krok 2. Nowe stężenie. Wzrost 100100-krotny oznacza

cnowe=100⋅10−5=102⋅10−5=10−3.c_{\text{nowe}} = 100 \cdot 10^{-5} = 10^{2} \cdot 10^{-5} = 10^{-3}.

Krok 3. Nowe pH.

pHnowe=−log⁡1010−3=3.\mathrm{pH}_{\text{nowe}} = -\log_{10} 10^{-3} = 3.

Krok 4. Wniosek ogólny. pH spadło o 22. Nie przypadkiem: pomnożenie stężenia przez 100100 dodaje do logarytmu log⁡10100=2\log_{10} 100 = 2, a przez minus we wzorze pH maleje o 22. Tak działa każda skala logarytmiczna - mnożenie wielkości mierzonej przekłada się na dodawanie na skali.

Odpowiedź. a) pH=5\mathrm{pH} = 5; b) pH zmaleje o 22 jednostki (do wartości 33) - roztwór stanie się bardziej kwaśny.