Zwykły zakres wartości pH działa od 0 do 14. Jeśli jednak otrzymasz molowość jonów wodoru kwasu, który jest większy niż jeden, to zrobisz to Oblicz ujemna wartość pH kwasu. Czy można mieć ujemną wartość pH?
Jak działa ujemne pH
Zdecydowanie jest to możliwe Oblicz ujemna wartość pH. Ale z drugiej strony, niezależnie od tego, czy faktycznie jest to kwas ma ujemna wartość pH nie jest czymś, co można bardzo dobrze zweryfikować w laboratorium.
W praktyce każdy kwas, który daje stężenie jonów wodorowych o molowości większej niż 1, będzie obliczany jako mający ujemne pH. Na przykład, pH 12 M HCl (kwas chlorowodorowy) oblicza się jako -log (12) = -1,08. Ale nie można tego zmierzyć za pomocą przyrządu lub testu. Nie ma specjalnego papieru lakmusowego, który zmienia kolor, gdy wartość jest poniżej zera. Mierniki pH są lepsze niż papier pH, ale nie można po prostu zanurzyć szklanki elektroda pH w HCl i zmierz ujemne pH. Wynika to z tego, że szklane elektrody pH mają defekt zwany „błędem kwasowym”, który powoduje, że mierzą wyższe pH niż rzeczywiste pH. Bardzo trudno jest zastosować korektę dla tej wady, aby uzyskać
prawdziwe pH wartość.Również, silne kwasy nie dysocjuj całkowicie w wodzie na wysokości koncentracje. W przypadku HCl część wodoru pozostałaby związana z chlorem, więc pod tym względem rzeczywiste pH byłoby wyższe niż pH obliczone na podstawie molowości kwasu.
Aby dodatkowo skomplikować sytuację, aktywność lub efektywne stężenie jonów wodorowych w stężonym mocnym kwasie jest wyższe niż faktyczne stężenie. Jest tak, ponieważ na jednostkę kwasu jest tak mało wody. Podczas gdy pH jest zwykle obliczane jako -log [H+] (ujemny z logarytmu molowości jonów wodorowych), dokładniej byłoby zapisać pH = - log aH+ (ujemny logarytm aktywności jonów wodoru). Ten efekt zwiększonej aktywności jonów wodorowych jest bardzo silny i sprawia, że pH jest znacznie niższe niż można by oczekiwać po kwasowości molowej.
Podsumowanie ujemnego pH
Podsumowując, nie można dokładnie zmierzyć ekstremalnie niskiego pH za pomocą szklanej elektrody pH i trudno to stwierdzić czy pH jest obniżane przez zwiększoną aktywność jonów wodorowych bardziej niż jest podwyższane przez niepełne dysocjacja. Ujemne pH jest możliwe i proste do obliczenia, ale nie jest to coś, co można łatwo zmierzyć. Do oceny ekstremalnie niskich wartości pH stosowane są specjalne elektrody. Oprócz ujemnego pH możliwe jest również, aby pH miało wartość 0. Obliczenia dotyczą również roztworów alkalicznych, w których wartość pOH może wykraczać poza typowy zakres.