ما هو الرقم الهيدروجيني؟ تعريف:
ال الرقم الهيدروجيني يعرف بأنه لوغاريتم العكسي السلبي لتركيز أيون الهيدرونيوم. ماذا يعني هذا بالضبط ، سوف تتعلم في سياق هذه المقالة. من الناحية النظرية ، اختصار الحرف "pH" مشتق من "potentia Hydrogenii" اللاتينية (potentia = القوة ، الهيدروجين = الهيدروجين).
يشير الرقم الهيدروجيني على مقياس من 0-14 إلى أي مدى محلول مائي حامض أو قلوية / الأساسية غير. تعتبر القيم من 0 إلى حوالي 6.5 حمضية. المياه النقية لها درجة الحموضة 7 وتعتبر محايدة. القيم بين 7.5 - 14 ، من ناحية أخرى ، قلوية / أساسية. القيم أقل من الصفر ، أو أكثر من 14 ممكنة ، لكنها بالكاد تؤثر على النطاق العملي.
باستخدام مؤشر الرقم الهيدروجيني ، يمكن تحديد درجة الحموضة في السائل بسهولة وبسرعة. أضف مؤشر الرقم الهيدروجيني إلى كمية صغيرة من السائل المطلوب. هذا تلون السائل ، وهذا يتوقف على درجة الحموضة في الحل. ومع ذلك ، لا يمكن استخدام مقياس الألوان أعلاه افتراضيًا لتحديده ، نظرًا لأن الألوان تعتمد دائمًا على سائل المؤشر المعني. هناك مؤشرات مختلفة مع ألوان مختلفة. سائل مؤشر شائع للتقرير التقريبي هو على سبيل المثال عصير الملفوف الأحمر ، والذي يستخدم غالبًا في دروس الكيمياء.
وأوضح قيمة الرقم الهيدروجيني في مزيد من التفاصيل:
مرة أخرى ، عد إلى التعريف الأولي: يتم تعريف الرقم الهيدروجيني باعتباره اللوغاريتم السلبي للتركيز أيون الهيدرونيوم (H3O+). وفقًا لذلك ، يتم حساب الرقم الهيدروجيني على أساس كمية أيونات الهيدرونيوم الموجودة (بدلاً من H3O+ عادة فقط مع H+ يختصر) في السائل. لأن هذا المبلغ صغير جدًا وسيكون من غير العملي كتابة هذا العدد في كل مرة (على سبيل المثال ، حل محايد قدره 10)-7 = 0.0000001) أو كقوة ، يرسم المرء اللوغاريتم السلبي العكسي من أجل البساطة. اللوغاريتم العشري هو لوغاريتم القاعدة 10 (سجل العشرة). كل شيء يبدو مثل هذا:
B+تركيز ايون 10-1مول / لتر = درجة الحموضة 1 (الحمضية)
B+تركيز ايون 10-7مول / لتر = درجة الحموضة 7 (محايد)
B+تركيز ايون 10-14مول / لتر = الرقم الهيدروجيني 14 (أساسي)
من خلال رسم اللوغاريتم السلبي ، يمكن عكس العلامات بحيث لا نجد درجة الحموضة -7 ولكن +7. من حيث المبدأ ، هذا ليس له معنى من حيث المحتوى ويعمل فقط على التبسيط. لأنه من الناحية النظرية ، يمكن أيضًا إعطاء قيم الأس الهيدروجيني سالبة. معنى أن يكون الرقم الهيدروجيني -7 سائلًا محايدًا سيبقى كما هو.
ولكن الانتباه: الرقم الهيدروجيني ليس وحدة القياس ، ولكن العدد الطبيعي ، وهو المبلغ المطلق لل H الذائبة+يشير أيونات في السائل.
جدول قيمة الرقم الهيدروجيني:
الرقم الهيدروجيني | مثال |
---|---|
1 | حامض الهيدروكلوريك |
1,5 | حمض المعدة وحمض الكبريتيك |
2 | حامض الستريك |
2,5 | حمض الخليك |
3 | الكولا |
3,5 | عصير البرتقال |
4 | مخلل الملفوف والنبيذ |
4,5 | اللبن الزبادي والحليب الحامض |
5 | المياه المعدنية ، القهوة |
5,5 | الجلد البشري ، مياه الأمطار |
6 | بول |
6,5 | الحليب الطازج واللعاب |
7 | الماء النقي |
7,5 | دم |
8 | عصير البنكرياس |
8,5 | مياه البحر |
9 | مسحوق الخبز |
9,5 | صابون |
10 | منظف |
10,5 | صوديوم |
11 | بوتاس |
11,5 | غاز الأمونيا |
12 | كلس |
12,5 | مبيض |
13 | نظافة هجرة |
13,5 | هيدروكسيد البوتاسيوم |
14 | الصودا الكاوية |
أهمية الرقم الهيدروجيني للبشر:
يلعب مستوى الأس الهيدروجيني دورًا مهمًا للكائن البشري بعدة طرق. وبالتالي ، فإن قيمة الحموضة الحمضية قليلاً (5.5) من الجلد تحمي من مسببات الأمراض. يوفر عباءة الحمض بيئة غير مواتية ويمنع نمو البكتيريا. الغسيل الزائد بالصابون (درجة الحموضة 9.5) يحيد عباءة الحمض ويجعل البشرة أكثر عرضة للإصابة. بعد ساعات قليلة فقط من الغسيل ، يمكن للجلد استعادة الرقم الهيدروجيني الأصلي.
أكثر الحمضية هي حمض المعدة البشري. مع درجة الحموضة من 1 ، حمض المعدة ليس فقط يساعد على تحلل الطعام ولكن أيضا قتل الكائنات الحية الدقيقة الضارة بشكل موثوق. يُفرز إفراز (pH 8) الأساسي من البنكرياس في وقت لاحق حمض المعدة بحيث لا يؤدي إلى تآكل الجهاز الهضمي.