मुख्य विचार
pH पैमाना अम्लता को लघुगणकीय पैमाने पर मापता है। प्रबल अम्ल और क्षार पूर्णतः वियोजित होते हैं, दुर्बल केवल आंशिक, और बफ़र pH में परिवर्तन का प्रतिरोध करता है।
- pH = −log₁₀[H⁺], और 25 °C पर pH + pOH = 14। pH की प्रत्येक इकाई [H⁺] में दस गुने का अंतर है।
- प्रबल अम्ल में [H⁺] उसकी सांद्रता के बराबर होता है। दुर्बल अम्ल में थोड़ा वियोजन होने पर [H⁺] ≈ √(K_a·C)।
- बफ़र एक दुर्बल अम्ल और उसका संयुग्मी क्षार है। हेंडरसन–हैसलबाख समीकरण pH = pKa + log₁₀([A⁻] ÷ [HA]) है।
- अनुमापन के तुल्यता बिंदु पर अम्ल के मोल क्षार के मोलों के बराबर होते हैं: एक-एक अभिक्रिया के लिए M_aV_a = M_bV_b।
मुख्य समीकरण
pH = −log₁₀[H⁺]pH + pOH = 14 (25 °C)K_a = [H⁺][A⁻] ÷ [HA][H⁺] ≈ √(K_a·C)pH = pKa + log₁₀([A⁻] ÷ [HA])M_aV_a = M_bV_b
हल किया हुआ उदाहरण
K_a = 1.8 × 10⁻⁵ वाले 0.10 M ऐसीटिक अम्ल के लिए [H⁺] = √(1.8 × 10⁻⁵ × 0.10) = 1.3 × 10⁻³ M, इसलिए pH = 2.87। 0.20 M ऐसीटिक अम्ल और 0.10 M ऐसीटेट (pKa = 4.74) वाले बफ़र का pH = 4.74 + log(0.10 ÷ 0.20) = 4.74 − 0.30 = 4.44।
आम गलतियाँ
- दुर्बल अम्ल को ऐसे मानना जैसे वह पूर्णतः वियोजित होता हो।
- हेंडरसन–हैसलबाख अनुपात में क्षार ÷ अम्ल की जगह अम्ल ÷ क्षार लेना।
- यह भूल जाना कि pH लघुगणकीय है: pH 3, pH 4 से दस गुना अधिक अम्लीय है, 25 % नहीं।
अभ्यास
इस विषय के अभ्यास प्रश्नों से खुद को परखें: अम्ल, क्षार और बफ़र