Perché gli acidi forti hanno un pH basso?

Risposta:

A causa del modo in cui esprimiamo il # P # funzione….

Spiegazione:

Per definizione, # PH = -log_10 H_3O ^ + #. E l'uso della funzione logaritmica risale ai giorni della calcolatrice pre-elettronica, quando studenti, ingegneri e scienziati utilizzavano tabelle logaritmiche per calcoli più complessi, dei quali un calcolatore moderno, disponibile per un dollaro o giù di lì, farebbe oggi EAT. …

Per un acido forte, per esempio # # HCl a concentrazione MASSIMA, ca. # 10.6 * mol * L ^ -1 #, che è concepito per ionizzare completamente in soluzione acquosa, noi …

#HCl (aq) + H_2O (l) rarr H_3O ^ + + Cl ^ - #

Da nessuna parte, # H_3O ^ + = 10,6 * * mol L ^ -1 #….

E così # PH = -log_10 H_3O ^ + = - log_10 {10,6} = - (+ 1,03) = - 1.03 #..

E quindi per un acido più forte # H_3O ^ + # DARE UN ALTRO NEGATIVO # # PH….

Per lo sfondo …

Basta notare che in soluzione acquosa in condizioni standard, il prodotto di ioni …

# K_w = H_3O ^ + HO ^ - = 10 ^ (- 14) #…

E possiamo prendere # # Log_10 di entrambe le parti per dare ….

#log_ (10) K_w = log_ (10) 10 ^ (- 14) = log_10 H_3O ^ + + log_10 HO ^ - #.

E quindi…. # -14 = log_ (10) H_3O ^ + + log_ (10) HO ^ - #

O…..

# 14 = -log_ (10) H_3O ^ + - log_ (10) HO ^ - #

# 14 = underbrace (-log_10 H ^ +) _ (pH) underbrace (-log_10 OH ^ -) _ (pOH) #

# 14 = pH + pOH #

Per definizione, # -Log_10 H ^ + = pH #, # -Log_10 HO ^ - = pOH #.