Ph Nedir – Ph Nasıl Ölçülür

Ph Nedir – Ph Nasıl Ölçülür

Bir çözeltinin asitliğini belirtmeye yarayan büyüklük (p, potansiyel’in; H hidrojenin kısaltmasıdır).

Bir çözelti (ilaç yapımında kullanılan çözelti, şampuan, vb.) pH’sı 7’ye eşitse yansız (nötr), 7’nin altındaysa asit, 7’nin üstündeyse baz niteliği taşır. pH ne kadar düşükse, asit niteliği de o kadar belirgin olur.

Bu kavramı. 1909’da, Danimarkalı Sorensen. Friedenthal’in 1904’te önermiş olduğu pek kullanışlı olmayan H ’ hidrojen iyonları derişimi (çözelti litresindeki H+ iyonları mol sayısı) kavramı yerine ortaya attı. O dönemde, Serensen pH ‘yı iyonların ya da protonların mol derişiminin (bu derişim fH+ ] olarak gösterilecektir) ondalık kologaritması olarak tanımlamıştı: pH =-log,o[H’]. Daha sonra Lewis’ in bir yandan ideal çözeltiler ya da seyrettik çözeltiler, öte yandan da gerçek çözeltiler ya da derişik çözeltiler arasında yaptığı ayırım, hidrojen iyonları derişimini değil de, buna bağlı olan, ancak, aynı zamanda sıcaklığın ve iyonlar arasmdaki etkileşimlerin (Bkz. Çerçeve) de fonksiyonu olan (H ’) hidrojen iyonları etkinliğini göz önünde bulunduran yeni bir tanımı gerektirmiştir. Böylece, pH, hidrojen iyonlarının (H’) etkinliğinin ondalıklı kologaritmasına eşit olarak tanımlanmıştır (Bkz. ELEKTROKİMYA ve ASİT): pH = – log,o(H’)

Arı suyun belirli bir miktarında, sözgelimi 1 litresinde, her zaman H + hidrojen iyonlarına ve OH” hidroksil iyonlarına ayrışmış belli sayıda su molekülü bulunur. Bu ayrışmayı ve bunun sonucu olan dengeyi yansıtan kimyasal tepkime şöyledir:

H20 *- H+ + OH .

Varolan iyonların ve moleküllerin etkinliği (H20), (H’),(OH”) ile gösterilirse. şu bağıntı yazılabilir:
(H*) (OH”) _./

(H20) -K

Burada K bir sabittir. Su çok az ayrıştığı için, (H20) belirgin biçimde sabittir ve yukarıdaki bağıntı şu biçime indirgenebilir: (H+) (OH”) = K„

Buradaki Ke, sıcaklığa ve iyonsal kuvvete bağlı olan bir sabittir. 25°C’ta ve iyonsal kuvvet sıfırken, K, = 10″’4 (litrede mol)2 olur. Ortam elektriksel olarak yüksüz ise

[H*] = [OH~] = (H’) = (OH”) = 10″

litrede mol bağıntısı elde edilir. Böylece

pH = – log (H*) = – log (1Cf7) = 7dir.

H+ iyonu eklenirse (hacmi değiştirmeden) ya da OH’ iyonları yalızlaştırılırsa, çözeltinin asitliği artar ve pH 7’nin altına düşer. Buna karşılık, bazik bir ortam (7’den büyük pH ), suya oranla bir proton eksikliğiyle belirtilir.

pH ÖLÇÜMLERİ – Ph Nasıl Ölçülür

pH ‘ların ölçümü, pH- metre (ya da pH ölçer) yardımıyla yapılır (Bkz. ELEKTROKİMYA); bu aygıtlar, potansiyeli, H+ iyonları derişiminin, yani pH’nın fonksiyonu olan bir elektrot içerir. Bu potansiyelin ölçümünden pH çıkarılır. Uluslararası Kuramsal ve Uygulamalı Kimya Birliği, pH ‘yı hidrojen elektroduna göre tanımlamıştır. Bir çözeltisinin pH* hidrojen potansiyeli, bir ayar çözeltisinin pHe hidrojen potansiyeline göre, şu bağıntıyla bulunur:

Ex ve Ee, sırasıyla bilinmeyen bir çözeltiye (Ex) ya da bir ayar çözeltisine (Ee) batırılan bir hidrojen elektrot, potasyum klorürlü sıvı bir bağlantı ve bir kalomel elektrottan oluşan pillerin elektromotor kuvvetleri: R tükel gaz sabiti (R = 8,31 îoule/moll T mutlak
sıcaklık ve F faradaydır (F = 96 50C coulomb). pH lar, bulundukları ortamın pH ‘sına göre renk değiştiren maddeler olan renkli belirticiler yardımıyla da saptanabilirler; bu değişim biı iki pH birimine yakın bir aralıkta gerçekleşir.

Çözelti halindeki iyonların ya da moleküllerin etkinliği, bir etkinlik katsayısıyla derişime bağlıdır. Sözgelimi, hidrojen iyonları için 0O=y[H*] kabul edilir.

Bu y katsayısı, ortam sıcaklığına ve m iyon kuvvetine bağımlıdır, m taneciklerin kendi aralarındaki etkileşimleri göz önünde bulundurur. Çözelti ne kadar derişik olursa (protonlardan başka iyonlar açısından da), etkileşimler o kadar kuvvetlidir ve pH, seyrettik ortamdaki değerinden o kadar uzaklaşır. Tekyüklü iyonlar için, p çözeltideki iyon derişimine eşittir; çözelti oldukça seyrettikse, log y~- o,s /p olur; bu koşullar altında şöyle yazılabilir: ph = – log (h’> = – log y

-log [H’] = 0,5 /Ti – log [H+J.

[h * ] derişimi, 10 * mol/litre sulu sö-zeltiye eşitse, p = «r4et[H’] = ıo”4 o 1 ur; oh = o,5.ıo”2 + – log «r4 – 4,oos’dir; derişim ve etidnlik karışbrılabi-Iir.

Derişimi 4.10″2 mol/litre olan bir sodyum klorür çözeltisinde, [H ] = ur4 mol/litre olursa, ph = 4 + o,5.0,2 = 4,1 bulunur ve bu değer 4’ten oldukça farkhdır.

İyon kuvveti çok büyük olduğunda (1 mol/litrenin üstünde) hiçbir kuramsal yasa p ’yü, p ile belirgin biçimde değişen log y’ya bağlamaz. Bir ortamın ph ’sı, hem ph statlar yardımıyla (h’ protonlar ya da oh iyonları bir tepkime sırasında soğurulduğunda, otomatik olarak h ’ ya da oh” iyonu sağlayan aygıtlar), hem de tampon çözeltiler yardımıyla sabit tutulabilir. Bu çözeltiler, [AH] – [A ]»[H*] (eklenen iyonlar) olacak biçimde, bir ah zayıf asit ve bunun A Na* sodyum tuzunun karışımından oluşmuşlardır.

Böylelikle, bir litre arı suya boşaltılan, derişimi 10 mol/litre olan 1 ml’lik bir hidroklorik asit çözeltisi, suyun ph ’sını 7’den 2’ye değiştirebilmektedir; aynı çözelti ph = 4 ’e ayarlanmış bir çözeltiye katıldığında [AH] = [A ] = 0,5 mol/litre) tampon çözeltinin ph ’sı 3,98’e eşit olur.

Yorum yazın