Der übliche Bereich von pH-Werte läuft von 0 bis 14. Wenn Sie jedoch die Molarität von Wasserstoffionen einer Säure erhalten, die größer als eins ist, werden Sie Berechnung ein negativer pH-Wert für die Säure. Ist es möglich, einen negativen pH-Wert zu haben?
Wie negativer pH funktioniert
Das ist definitiv möglich Berechnung ein negativer pH-Wert. Aber auf der anderen Seite, ob tatsächlich eine Säure oder nicht hat Ein negativer pH-Wert kann im Labor nicht sehr gut überprüft werden.
In der Praxis wird berechnet, dass jede Säure, die eine Konzentration von Wasserstoffionen mit einer Molarität von mehr als 1 ergibt, einen negativen pH-Wert aufweist. Beispielsweise wird der pH-Wert von 12 M HCl (Salzsäure) zu -log (12) = -1,08 berechnet. Sie können es jedoch nicht mit einem Instrument oder Test messen. Es gibt kein spezielles Lackmuspapier, das eine Farbe annimmt, wenn der Wert unter Null liegt. pH-Meter sind besser als pH-Papier, aber Sie können nicht einfach ein Glas eintauchen pH-Elektrode
in der HCl und messen Sie einen negativen pH. Dies liegt daran, dass Glas-pH-Elektroden unter einem Defekt leiden, der als "Säurefehler" bezeichnet wird und dazu führt, dass sie einen höheren pH-Wert als den tatsächlichen pH-Wert messen. Es ist sehr schwierig, eine Korrektur für diesen Defekt vorzunehmen, um die zu erhalten wahrer pH Wert.Ebenfalls, starke Säuren Bei hoher Wassermenge nicht vollständig dissoziieren Konzentrationen. Im Fall von HCl würde ein Teil des Wasserstoffs an das Chlor gebunden bleiben, so dass in dieser Hinsicht der wahre pH-Wert höher wäre als der pH-Wert, den Sie aus der Säuremolarität berechnen würden.
Um die Situation weiter zu verkomplizieren, ist die Aktivität oder effektive Konzentration von Wasserstoffionen in einer konzentrierten starken Säure höher als die tatsächliche Konzentration. Dies liegt daran, dass pro Säureeinheit so wenig Wasser vorhanden ist. Während der pH-Wert üblicherweise als -log berechnet wird [H.+] (negativ vom Logarithmus der Wasserstoffionenmolarität) wäre es genauer, pH = - log aH zu schreiben+ (negativ vom Logarithmus der Wasserstoffionenaktivität). Dieser Effekt der erhöhten Wasserstoffionenaktivität ist sehr stark und macht den pH-Wert viel niedriger als Sie es von der Säuremolarität erwarten würden.
Zusammenfassung des negativen pH
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Sie mit einer Glas-pH-Elektrode keinen extrem niedrigen pH-Wert genau messen können, und es ist schwer zu sagen ob der pH-Wert durch die erhöhte Wasserstoffionenaktivität stärker gesenkt wird als durch unvollständige Dissoziation. Ein negativer pH-Wert ist möglich und einfach zu berechnen, aber nicht leicht zu messen. Spezielle Elektroden werden verwendet, um extrem niedrige pH-Werte zu bestimmen. Zusätzlich zum negativen pH-Wert kann der pH-Wert auch einen Wert von 0 haben. Die Berechnung gilt auch für alkalische Lösungen, bei denen der pOH-Wert über den typischen Bereich hinausgehen kann.