Qual è la differenza tra un pH di 8 e un pH di 12 in termini di concentrazione di H +?

The pH di una soluzione è semplicemente una misura della concentrazione di ioni idrogeno, #"H"^(+)#, che vedrai spesso indicato come cationi di idronio, #"H"_3"O"^(+)#.

Più in particolare, la pH della soluzione viene calcolato utilizzando il base log negativa #10# della concentrazione dei cationi di idronio.

#color(blue)(|bar(ul(color(white)(a/a)"pH" = - log(["H"_3"O"^(+)])color(white)(a/a)|)))#

Ora, usiamo il negativo base di registro #10# perché la concentrazione di cationi di idronio è generalmente significativamente inferiore a #1#.

Come sapete, ogni aumento del valore di una funzione di registro corrisponde un ordine di grandezza. Ad esempio, hai

#log(10) = 1#

#log(10 * 10) = log(10) + log(10) = 1 + 1 = 2#

#log(10 * 10^2) = log(10) + log(10^2) = 1 + 2 = 3#

e così via. Nel tuo caso, la differenza tra un pH di #8# e un pH di #12# corrisponde a una differenza di quattro unità di grandezza tra la concentrazione di cationi di idronio nei due Solutions.

Tieni presente, tuttavia, che poiché hai a che fare con numeri più piccoli di #1#e quindi con registri negativi, che la soluzione con a superiore Il pH avrà effettivamente a concentrazione più bassa di cationi di idronio.

Più specificamente, hai

#"pH"_1 = - log(["H"_3"O"^(+)]_1) = 8#

Questo equivale a

#["H"_3"O"^(+)]_1 = 10^(-"pH"_1) = 10^(-8)"M"#

Allo stesso modo, hai

#"pH"_2 = - log(["H"_3"O"^(+)]_2) = 12#

Questo equivale a

#["H"_3"O"^(+)]_2 = 10^(-"pH"_2) = 10^(-12)"M"#

Come puoi vedere, la prima soluzione ha una concentrazione di cationi di idronio che è

#(10^(-8)color(red)(cancel(color(black)("M"))))/(10^(-12)color(red)(cancel(color(black)("M")))) = 10^color(red)(4)#

volte più alto rispetto alla concentrazione di cationi di idronio della seconda soluzione. Questo corrisponde al fatto che hai

#"pH"_2 - "pH"_1 = 12 - 8 = color(red)(4)#

In poche parole, una soluzione che ha un pH che è #color(red)(4)# unità inferiori che il pH di una seconda soluzione avrà una concentrazione di cationi di idronio che #10^color(red)(4)# volte più alto di quello della seconda soluzione.