پی‌اچ: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
ویرایش به‌وسیلهٔ ابرابزار:
بدون خلاصۀ ویرایش
خط ۹:
مقدار pH محلول‌های آبی را می‌توان توسط [[الکترود شیشه ای]] ([[:en:Glass_electrode|glass electrode]]) و [[پی‌اچ سنج|pH سنج]]، یا توسط [[شناساگر پی‌اچ]] اندازه گرفت.
 
== تعریف و تاریخچه ==
نخستین بار [[اس.پی.ال. سورانسن]] دانشمند دانمارکی در سال ۱۹۰۹ میلادی مقیاسی به نام pH را بنا کرد.<ref>{{cite journal|last1=Sørensen|first1=S. P. L.|year=1909|title=Über die Messung und die Bedeutung der Wasserstoffionenkonzentration bei enzymatischen Prozessen|url=|journal=Biochem. Zeitschr|volume=21|issue=|pages=131–304}} Two other publications appeared in 1909, one in French and one in Danish.</ref> بنا به تعریف، pH برابر منفی [[لگاریتم]] مبنای ۱۰ [[غلظت مولی]] یون هیدروژن فعال در [[محلول]] است،<ref>IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book"). Compiled by A. D. McNaught and A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). XML on-line corrected version: http://goldbook.iupac.org (2006-) created by M. Nic, J. Jirat, B. Kosata; updates compiled by A. Jenkins. {{ISBN|0-9678550-9-8|en}}. doi:10.1351/goldbook.</ref> و در سال ۱۹۲۴ برای تطبیق با تعاریف و اندازه‌گیری‌های موجود در سلول‌های الکتروشیمیایی در تعریف آن تجدید نظر شد. منظور دقیق عبارتحرف p در pH دقیقاً مشخص نیست و مورد اختلاف است، چرا که سورانسن دقیقاً مشخص نکرده که چرا از آن استفاده کرده‌است.<ref>{{Cite journal|last=Francl|first=Michelle|date=August 2010|title=Urban legends of chemistry|url=https://www.nature.com/articles/nchem.750.epdf|journal=Nature Chemistry|volume=2|issue=8|pages=600–601|doi=10.1038/nchem.750|issn=1755-4330|pmid=20651711}}</ref> سورانسن روشی را برای اندازه‌گیری اختلاف ''پتانسیل'' (''potential'') شرح داده، که نشان دهنده ''توان'' (''power'') 10 غلظت یون‌های هیدروژن است. در نتیجه p می‌تواند هم به عبارت "''power"'' و هم به عبارت ''"potential"'' اشاره داشته باشد. حتی ممکن است او به صورت فرضی محلول تست را "p" و محلول مرجع را "q" نامیده باشد.<ref>{{cite journal|last1=Myers|first1=Rollie J.|year=2010|title=One-Hundred Years of pH|journal=Journal of Chemical Education|volume=87|issue=1|pages=30–32|bibcode=2010JChEd..87...30M|doi=10.1021/ed800002c}}</ref>
* در دمای اتاق(pH (298Kآب خالص را ۷ در نظر می‌گیریم. زیرا در این دما غلظت [[یون هیدرونیم]] در آب خالص برابر<sup>۷-</sup>۱۰است.
* در دمای اتاق(298k) گسترهٔ بازهٔ pH از (۱۴ ~ ۰) است. عدد صفر اسیدی‌ترین محیط و عدد ۱۴ بازی‌ترین محیط را مشخص می‌کند. در چنین دمایی، محلولی با pH = ۷ خنثی در نظر گرفته می‌شود.
* با بالا بردن دما، گسترهٔ بازهٔ pH کمتر می‌شود. برای مثال در دمای ۳۵۸K این بازه به (۱۳~۰) تغییر می‌کند. در نتیجه در چنین دمایی، محلولی با pH=۶٫۵ را خنثی فرض خواهیم کرد.
{{چپ‌چین}}
<math>\mathrm{pH} = - \log_{10}{[\mathrm{H^+}]}</math>
 
== تعریف ==
<math>\mathrm{pH} = - \log_{10}{[\mathrm{H^+}]=-\log_{10}[\mathrm{10^{-7}}]=7}</math>
pH به صورت لگاریتم در مبنای 10 معکوس فعالیت یون های هیدروژن، <math>a_{H+}</math>، در یک محلول تعریف می شود:<ref name="covington">{{cite journal|last1=Covington|first1=A. K.|last2=Bates|first2=R. G.|last3=Durst|first3=R. A.|year=1985|title=Definitions of pH scales, standard reference values, measurement of pH, and related terminology|url=http://www.iupac.org/publications/pac/1985/pdf/5703x0531.pdf|journal=Pure Appl. Chem.|volume=57|issue=3|pages=531–542|doi=10.1351/pac198557030531|archiveurl=https://web.archive.org/web/20070924235637/http://www.iupac.org/publications/pac/1985/pdf/5703x0531.pdf|archivedate=24 September 2007|url-status=live|df=dmy-all}}</ref>
{{پایان چپ‌چین}}
 
<math chem="">\mathrmce{pH} = - \log_{10}{[(a_\mathrmce{H^+}]) =- \log_{10}[\mathrmleft(\frac 1 {10^a_\ce{-7H+}}]=7} \right) </math>
=== شرایط ===
 
* ماده باید مایع (L)یا محلول آبی (aq) یا محلول غیرآبی (sol) باشد.
برای مثال برای محلولی با فعالیت یون های هیدروژنی برابر {{math|5&times;10<sup>−6</sup>}} خواهیم داشت: {{math|1/(5&times;10<sup>−6</sup>) {{=}} 2&times;10<sup>5</sup>}} و در نتیجه pH محلول برابر است با:
* پی اچ معمولاً در دمای اتاق (۲۹۸K) سنجیده می‌شود.
 
{{math|log<sub>10</sub>(2&times;10<sup>5</sup>) {{=}} 5.3}}
<br />
 
* در دمای اتاق (pH (298Kآب298K آب خالص را ۷ در نظر می‌گیریم. زیرا در این دما غلظت [[یون هیدرونیم]] در آب خالص برابر<sup>۷-</sup>۱۰است.
* در دمای اتاق (298k298K) گسترهٔ بازهٔ pH از (۱۴ ~ ۰) است. عدد صفر اسیدی‌ترین محیط و عدد ۱۴ بازی‌ترین محیط را مشخص می‌کند. در چنین دمایی، محلولی با pH = ۷ خنثی در نظر گرفته می‌شود.
* با بالا بردن دما، گسترهٔ بازهٔ pH کمتر می‌شود. برای مثال در دمای ۳۵۸K این بازه به (۱۳~۰) تغییر می‌کند. در نتیجه در چنین دمایی، محلولی با pH=۶٫۵ را خنثی فرض خواهیم کرد.
 
== شناساگرها (Indicators) ==