Wirtualne laboratorium/Chemia/Kwasy i zasady/Skala pH — kwas czy zasada?

Skala pH — kwas czy zasada?

Co zrobimy: Zmienimy stężenie jonów wodorowych w roztworze i będziemy rozcieńczać kwas, żeby zobaczyć, jak zmienia się pH i barwa wskaźnika.

Co widzisz na ekranie: Zlewkę z cieczą zabarwioną według pH (paleta wskaźnika uniwersalnego), presety substancji i przycisk „rozcieńcz ×10" oraz suwak stężenia H⁺. Dwa sprzężone paski — skala pH 0–14 i stężenie [H⁺] w notacji wykładniczej — pokazują, że jeden krok pH to dziesięciokrotna zmiana. Odczyty: [H⁺], pH, [OH⁻], pOH i odczyn.

Skala pH — kwas czy zasada?
Chemia · Kwasy i zasady · Skala pH (CHE.RRW.PP.03)
Stężenie jonów H⁺ (skala logarytmiczna)[H⁺] = 10⁻² mol/dm³
Rozcieńczasz kwas (pH 2) dziesięciokrotnie wodą — o ile zmieni się pH?
[H⁺]
10⁻²
pH
2.0
[OH⁻]
10⁻¹²
pOH
12.0
odczyn
kwasowy
🎯 Wyzwanie: trafuj pH
seria: 0

Dam Ci stężenie jonów H⁺ — ustaw suwak pH tak, by mu odpowiadało. pH = −log[H⁺].

Co się właśnie stało?

Rozcieńczyłeś kwas 10-krotnie, a pH zmieniło się o 1 — nie o 10 i nie o „trochę". Skala pH jest logarytmiczna: każdy krok to dziesięciokrotna zmiana kwasowości.

Czym jest pH?

Miara stężenia jonów wodorowych H⁺ w roztworze. Im więcej H⁺, tym bardziej kwasowo.

pH=−log⁡[H+]\text{pH} = -\log[\text{H}^+]

Skala jest logarytmiczna — to jest sedno:

Każda jednostka pH to dziesięciokrotna różnica w stężeniu H⁺.

pH 3 jest 100× kwasˊniejsze niz˙ pH 5\text{pH 3 jest } 100\times \text{ kwaśniejsze niż pH 5}

(różnica 2 jednostek = 10²). To nie „o dwa oczka", tylko sto razy.

Kwas, obojętny czy zasada?

pH<7 kwasowy    ;    pH=7 obojętny    ;    pH>7 zasadowy\text{pH} < 7\ \text{kwasowy}\;\; ; \;\; \text{pH} = 7\ \text{obojętny}\;\; ; \;\; \text{pH} > 7\ \text{zasadowy}

W czystej wodzie [H+]=[OH−]=10−7[\text{H}^+] = [\text{OH}^-] = 10^{-7}, stąd pH = 7. Zawsze też:

pH+pOH=14\text{pH} + \text{pOH} = 14

Dlaczego rozcieńczanie zmienia pH o 1?

Dolewając 10× więcej wody, rozrzedzasz H⁺ dziesięciokrotnie — spadek [H⁺] o rząd wielkości to +1 na skali pH. Uwaga: rozcieńczaniem kwasu zbliżasz się do 7, ale nigdy go nie przekroczysz.

Po co Ci to na maturze:

Przeliczanie [H⁺] ↔ pH, wyznaczanie pOH i odczynu to podstawa zadań z kwasów i zasad. Klucz:

[H+]=10−pH[\text{H}^+] = 10^{-\text{pH}}

Zapamiętaj: pH to skala logarytmiczna — jeden krok to dziesięciokrotna zmiana kwasowości. Dlatego sok żołądkowy (pH ~1) jest milion razy bardziej kwaśny niż woda.

Model poglądowy · Wirtualne laboratorium NexTutor

Spodobał Ci się eksperyment? Udostępnij go.

Jest darmowy — podeślij znajomym ze szkoły.

Teoria i wzory

Definicja pH

pH jest miarą stężenia jonów wodorowych: pH=−log⁡[H+]\mathrm{pH} = -\log[\mathrm{H^+}] Im więcej H+\mathrm{H^+}, tym niższe pH i silniej kwasowy odczyn.

Skala logarytmiczna

Jeden stopień pH to dziesięciokrotna zmiana [H+][\mathrm{H^+}]. Dlatego pH 3 jest 100100 razy bardziej kwaśne niż pH 5. Dziesięciokrotne rozcieńczenie kwasu podnosi pH o 1 (ale nie przekroczy 7).

Woda i odczyn

W wodzie zawsze: [H+]⋅[OH−]=Kw=10−14[\mathrm{H^+}]\cdot[\mathrm{OH^-}] = K_w = 10^{-14} pH+pOH=14\mathrm{pH} + \mathrm{pOH} = 14 Odczyn: pH<7\mathrm{pH} < 7 kwasowy, =7=7 obojętny, >7>7 zasadowy.

Oznaczenia: [H+][\mathrm{H^+}] — stężenie jonów wodorowych, [OH−][\mathrm{OH^-}] — wodorotlenowych, KwK_w — iloczyn jonowy wody, pOH=−log⁡[OH−]\mathrm{pOH} = -\log[\mathrm{OH^-}].

Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.

Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.

Uczysz w klasie albo korepetujesz? Prowadź uczniów w NexTutor →

Najczęstsze pytania

›

Czym jest pH?

Miarą stężenia jonów wodorowych H⁺ w roztworze: pH = −log[H⁺]. Im więcej H⁺, tym niższe pH i bardziej kwasowy odczyn.

›

Dlaczego skala pH jest logarytmiczna?

Każda jednostka pH odpowiada dziesięciokrotnej zmianie stężenia jonów H⁺. Dlatego pH 3 jest 100 razy bardziej kwaśne niż pH 5.

›

Jak rozcieńczanie wpływa na pH?

Dziesięciokrotne rozcieńczenie kwasu podnosi pH o 1, bo [H⁺] maleje 10×. Rozcieńczaniem zbliżasz się do pH 7, ale nigdy go nie przekroczysz.

›

Jak po pH odróżnić kwas od zasady?

pH < 7 to odczyn kwasowy, pH = 7 obojętny, pH > 7 zasadowy. Zawsze też pH + pOH = 14.

Obejrzyj wideo → Teoria (klasa): CHE.2.3.2 → Lekcja maturalna: CHE.M.4.2 → Wzór w tablicach → Tablica maturalna: Wskaźniki kwasowo-zasadowe (zakres i barwy) →

Powiązane eksperymenty

Bufor pH — równanie Hendersona–Hasselbalcha →Hydroliza soli — odczyn roztworów soli →Miareczkowanie kwas–zasada — punkt równoważnikowy i krzywa →Stała kwasowa Ka i stopień dysocjacji — prawo Ostwalda →Aminokwasy i wiązanie peptydowe →Dysocjacja elektrolityczna — elektrolity i jony →