לדלג לתוכן

PH – הבדלי גרסאות

הוסרו 5,575 בתים ,  לפני 3 חודשים
1. המרת פריט הרשימה היחיד "טווח הערכים של ה-pH" לכותרת תת-פרק ויקי תקנית | 2. תיקון כיווניות (משמאל לימין) וכיוון (המספר הקטן בצד ימין) של ערכי שורת "מי מכרות חומציים" בטבלת הצד | 3. שוּנה העיצוב הלא-תקני של ה"הערה" בסיום הפרק (לעיצוב לא-תקני סביר יותר), אך אני סבור שמקומה ב-"{{תבנית:ביאורים}}" ולא ידעתי לאן הכי טוב לשייכה
מ (הטמעת תבנית:בקרת זהויות בערכים (תג))
(1. המרת פריט הרשימה היחיד "טווח הערכים של ה-pH" לכותרת תת-פרק ויקי תקנית | 2. תיקון כיווניות (משמאל לימין) וכיוון (המספר הקטן בצד ימין) של ערכי שורת "מי מכרות חומציים" בטבלת הצד | 3. שוּנה העיצוב הלא-תקני של ה"הערה" בסיום הפרק (לעיצוב לא-תקני סביר יותר), אך אני סבור שמקומה ב-"{{תבנית:ביאורים}}" ולא ידעתי לאן הכי טוב לשייכה)
{{שם שגוי|כותרת=pH}}
{{סימון מתמטי}}
[[קובץ:Hydrangea macrophylla - Hortensia hydrangea.jpg|ממוזער|250px|ה[[פרח]] [[הידרנג'אה|Hydrangea macrophylla]] יכול לפרוח בצבע [[כחול|כחלחל]] או [[ורוד]], לפי [[חומצה|חומציות]] ה[[קרקע]]. בקרקע [[חומצה|חומצית]] הצמח פורח בכחול, ובקרקע [[בסיס (כימיה)|בסיסית]] הוא פורח בוורוד.]]
'''pH''' (קיצור המילים: '''p'''ower/'''p'''otential '''H'''ydrogenium. ב[[עברית]]: '''ערך הֲגָבָה''' או '''רמת חומציות''') הוא מדד לרמת [[חומציות]] של [[תמיסה]] [[מים|מימית]], המתבסס על ריכוזם של יוני [[הידרוניום]] (<math> \ \mbox{H}_3\mbox{O}^+</math>) בתמיסה. את המושג הציג לראשונה ה[[כימאי]] ה[[דנים|דני]] [[סרן סרנסן]] ב -1901.
* האות '''p''' מייצגת [[חזקה (מתמטיקה)|חזקה]] (ב[[אנגלית]]: power). לדעת אחרים, הוא מייצג פוטנציאל (potential), במשמעות של [[ריכוז (כימיה)|ריכוז]].
* האות '''H''' היא ה[[סמל כימי|סימול הכימי]] של ה[[יסוד כימי|יסוד]] [[מימן]] מייצג [[יון|יוני]] מימן חיוביים ([[פרוטון|פרוטונים]]; <sup>+</sup>H)
pH מוגדר על פי ה[[נוסחה]]: <math>\mbox{pH} = -\log_{10} \left[ \mbox{H}_3\mbox{O}^+ \right]</math>.
 
כאן <math> \ [H_3O^+] </math> הוא [[ריכוז (כימיה)|ריכוז]] יוני <sup>+</sup>H<sub>3</sub>O, ב[[תמיסה]], ו-<math>\ \log_{10}</math> הוא ה[[לוגריתם]] לפי [[השיטה העשרונית|בסיס 10]]. הריכוז נמדד ב[[מול]]ים ל[[ליטר]] (מוכר גם בשם [[מולריות]]).
 
ניתן לדייק יותר מבחינה כימית, ולומר כי
<math>\mbox{pH} = -\log_{10}{(a_{\mathrm{H^+}})}</math>
 
כאשר <math>a_{\mathrm{H^+}}</math> היא ה[[אקטיביות]] של יוני המימן.
 
== מדידת pH ==
 
 
מד pH אלקטרוני מתבסס על השפעת החומציות על התכונות החשמליות של התמיסה. מדי pH אלקטרוניים הם מדויקים מאוד ומאפשרים מדידה ברמת דיוק של מאית יחידת pH. המדידה נעשית על ידי מדידת [[פוטנציאל חיזור|פוטנציאל החיזור התקני]] של התמיסה (למעשה, במד pH קיימת [[ממברנה סינתטית|ממברנת]] זכוכית, המאפשרת למדוד רק את השפעת ריכוז יוני ההידרוניום על פוטנציאל החיזור, ולהתעלם מהשפעת המומסים האחרים). מתוך הפוטנציאל ניתן לחשב את ריכוז היונים על ידי שימוש ב[[משוואת נרנסט]].
 
*=== טווח הערכים של ה-pH ===
{| align=left border=1 style="margin: 0 1.5em 0 0;"
<caption>מספר ערכי pH אופייניים</caption>
| [[סוללת עופרת-חומצה|מצבר רכב]] ||bgcolor=#BB0000|<center>0.5-
|-
| מי מכרות חומציים ||bgcolor=#CC0000|<center>{{משמאל לימין|1.0 – -3.6-1.0}}
|-
| [[קיבה]] ||bgcolor=#FF0000|<center>2.0
#[[אלקטרודת זכוכית|אלקטרודות זכוכית]], המשמשות למדידת pH, אינן רגישות דיין כדי למדוד במדויק ערכי pH שליליים, והתוצאות המתקבלות הן בדרך-כלל גבוהות מה-pH האמיתי של התמיסה. (ראו {{קישור כללי|כתובת=https://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/acidbase/faq/negative-pH.shtml|כותרת=General Chemistry Online: FAQ: Acids and bases: Is a negative pH possible?|תאריך_וידוא=2021-03-11|אתר=antoine.frostburg.edu}}).
# pH שלילי ניתן להשגה במבנים פורוזיבים מאוד (בעלי נקבוביות), אך קשה למדוד את רמת החומציות בתוך הנקבובית.
* הערה: הסימון H<sup>+</sup> לסימון יוני מימן נפוץ מאוד בספרות, אם כי הוא אינו מדויק מבחינה כימית. למעשה, יון המימן מגיב עם מולקולת המים לתת יון הידרוניום <sup>+</sup>H<sub>3</sub>O, ואינו קיים כפרוטון בסביבה מימית. למרות זאת, השימוש בסימון H<sup>+</sup> השתרש, וניתן להשתמש בו, כל עוד משמעותו מובנת.
 
==pH של תמיסה נייטרלית==
 
pH של תמיסה נייטרלית הוא 7. הסיבה לכך היא שגם מים מזוקקים מכילים יוני הידרוקסיד (אך גם יוני הידרוניום בריכוז זהה). הימצאות יוני הידרוניום נובעת מכך שמים מתפרקים באופן טבעי לפי התגובה:
 
<math> \ H_2O + H_2O \leftrightarrow H_3O^+ + OH^-</math>
 
תגובה זו נקראת תגובת '''דיסוציאציה'''. זוהי [[שיווי משקל כימי|תגובת שיווי משקל]], ולכן מכפלת ריכוזי היונים קבועה (כאשר ה[[טמפרטורה]] קבועה). בניסויים נמצא כי מכפלת הריכוזים שווה כמעט בדיוק <math>\ 10^{-14} M^2</math>. בתמיסה נייטרלית, ריכוז יוני ההידרוניום שווה לריכוז יוני ההידרוקסיד. אם משלבים נתון זה עם כך שמכפלתם שווה ל <math>\ 10^{-14}</math> בטמפרטורה של 25°C, אפשר להסיק כי בתמיסה נייטרלית מתקיים:
 
<math> \ [H_3O^+] = [OH^-] = 10^{-7} M </math>, ולכן,
 
<math> \ pH = pOH = -\log [H_3O^+] = 7</math>.
 
זהו ריכוז נמוך מאוד, והוא לרוב זניח כאשר מחשבים pH של תמיסה של חומצה או בסיס.
 
===תלות ה-pH בטמפרטורה===
כיוון שתגובת הדיסוציאציה של המים להידרוניום ולהידרוקסיד אנדותרמית הרי שלפי [[עקרון לה שטליה]] ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר תתפרקנה יותר מולקולות מים (קבוע שיווי המשקל של התגובה יגדל) ולכן ה pH (וכמוהו ה pOH) של מים טהורים קטן ככל שהטמפרטורה עולה.
{| class="wikitable" border="2"
|+pH של מים טהורים
! טמפרטורה
!קבוע שיווי המשקל
! pH
|-
|0°C
| 0.114X10<sup>-14</sup>
|7.47
|-
|10°C
| 0.293X10<sup>-14</sup>
|7.27
|-
|-
|20°C
| 0.681X10<sup>-14</sup>
|7.08
|-
|'''25°C'''
|'''1.008X10<sup>-14</sup>'''
|'''7.00'''
|- \|-
|30°C
| 1.471X10<sup>-14</sup>
|6.92
|-
|40°C
| 2.916X10<sup>-14</sup>
|6.77
|-
|50°C
| 5.476X10<sup>-14</sup>
|6.63
|-
|100°C
| 51.3X10<sup>-14</sup>
|6.14
|}'''
 
==ראו גם==
*[[נייר לקמוס]]
 
==קישורים חיצוניים==
{{ויקישיתוף בשורה}}
* {{בריטניקה}}
 
* [http://www.horiba.com/application/material-property-characterization/water-analysis/water-quality-electrochemistry-instrumentation/the-story-of-ph-and-water-quality/the-story-of-ph/ מידע על pH עם תרשימים]
 
'''על pH שלילי:'''
* D. K. Nordstrom, C. N. Alpers, C. J. Ptacek, D. W. Blowes (2000). Negative pH and Extremely Acidic Mine Waters from Iron Mountain, California. ''Environmental Science & Technology'' '''34''' (2), 254-258. ([http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/esthag/2000/34/i02/abs/es990646v.html תקציר] | [http://pubs.acs.org/cgi-bin/article.cgi/esthag/2000/34/i02/html/es990646v.html מאמר מלא (HTML)] | [http://pubs.acs.org/cgi-bin/article.cgi/esthag/2000/34/i02/pdf/es990646v.pdf מאמר מלא (PDF)])
*
* [http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/acidbase/faq/negative-pH.shtml Is a negative pH possible?]
 
==הערות שוליים==
{{הערות שוליים|יישור=שמאל}}
 
{{חומצות ובסיסים}}
{{בקרת זהויות}}
 
הערה:{{ש}}
[[קטגוריה:כימיה אנליטית]]
* הערה: הסימון H<sup>+</sup> לסימון יוני מימן נפוץ מאוד בספרות, אם כי הוא אינו מדויק מבחינה כימית. למעשה, יון המימן מגיב עם מולקולת המים לתת יון הידרוניום <sup>+</sup>H<sub>3</sub>O, ואינו קיים כפרוטון בסביבה מימית. למרות זאת, השימוש בסימון H<sup>+</sup> השתרש, וניתן להשתמש בו, כל עוד משמעותו מובנת.
[[קטגוריה:כימיה כללית]]
משתמש אלמוני