Wat is het verband tussen pH en concentraties? Uitleg over pH, pOH, [H+] en [OH−] Voor klassikale uitleg.

De pH-schaal is een logaritmische (exponentiële) schaal: [H3O+] (M) pH 1 100 0,1 10−1 0,01 10−2 2 etc. … 0,0000001 10−7 7 10−12 12 10−13 13 10−14 14 “Logaritmisch” = de exponent volgend, hier van 10-machten. Tussenliggende waarden zijn weggelaten, uitleggen.

De definitie van pH is dus: pH = − log [H3O+] Wat hetzelfde is als: pH = − log [H+] Bovenste definitie voor VWO, onderste voor HAVO

Er is in water en in oplossingen een verband tussen [H3O+] en [OH−] : [H3O+] x [OH−] = 1,00 x 10−14 (bij 298 K) dus… Evenwichtsvoorwaarde en Kw noemen

Hiermee kunnen we in elke oplossing een verband aangeven tussen [H3O+] en [OH−] : [H3O+] (M) pH [OH−] (M) 1 100 10−14 0,1 10−1 10−13 0,01 10−2 2 10−12 … 0,0000001 10−7 7 12 13 14 Product dus telkens 10-14.

De definitie van pOH is: pOH = − log [OH−] dus…

Nu kunnen we in elke oplossing een verband aangeven tussen pH en pOH : pH + pOH = 14 Daarom is pH 7 een neutrale oplossing. [H3O+] (M) pH pOH [OH−] (M) 1 100 14 10−14 0,1 10−1 13 10−13 0,01 10−2 2 12 10−12 … 0,0000001 10−7 7

De tabel kan nog naar boven en naar beneden iets worden uitgebreid: [H3O+] (M) pH pOH [OH−] (M) 10 101 −1 15 10−15 1 100 14 10−14 0,1 10−1 13 10−13 0,01 10−2 2 12 10−12 … 0,0000001 10−7 7 Concentraties i.h.a. niet hoger dan 20M. 100M komt nooit voor. 1L water ≈ 55M

pH = − log [H+] pOH = − log [OH−] en pH + pOH = 14,00 Bij andere waarden voor de concentraties dan 1 - 0,1 - 0,01 etc. gebruik je de formule en je rekenmachine: Om de pH uit te rekenen van zure oplossingen: pH = − log [H+] Om de pH uit te rekenen van basische oplossingen: pOH = − log [OH−] en pH + pOH = 14,00 Bij basische oplossingen dus altijd 2 stappen nemen.

[H+] = 0,030 M → pH = − log(0,030) = 1,52 [OH−] = 0,0065 M → dus… bijvoorbeeld: [H+] = 0,030 M → pH = − log(0,030) = 1,52 [OH−] = 0,0065 M → pOH = − log(0,0065) = 2,19 pH = 14,00 − 2,19 = 11, 81

[H3O+] = 10−pH M [OH−] = 10−pOH M en Om uit de pH de concentraties te berekenen, gebruik je de formules (staan ook in BINAS 38 A): [H3O+] = 10−pH M en [OH−] = 10−pOH M

pH = 10,3 → pOH = (14,00 − 10,3) = 3,7 → [OH−] = 10−3,7 M = 2x10−4 M dus… bijvoorbeeld: Bij een zure oplossing: pH = 3,3 → [H+] = 10−3,3 M = 5x10−4 M Bij een basische oplossing: pH = 10,3 → pOH = (14,00 − 10,3) = 3,7 → [OH−] = 10−3,7 M = 2x10−4 M Significantie eventueel behandelen(?) Mantisse van de logaritme = aantal significante cijfers.