PH – הבדלי גרסאות

הוסרו 136 בתים ,  לפני שנתיים
הגהה
מ (שוחזר מעריכות של 109.67.53.159 (שיחה) לעריכה האחרונה של איתי פ.)
(הגהה)
{{סימון מתמטי}}{{שם שגוי|title=pH}}
[[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|טבלת החומצה]]1901.
הערך <math>\mbox{pH}=\mbox{7}</math> מתייחס לרמת החומציות של [[מים מזוקקים]], או תמיסה נייטרלית אחרת. משמעותו של pH=7 היא שריכוז יוני ההידרוניום ( <sup>+</sup>H<sub>3</sub>O) שווה לריכוז יוני ה[[הידרוקסיד]] ( <sup>-</sup>OH). מי ברז או מי גשם אינם טהורים, ומכילים חומרים מומסים שונים, ולכן ה-pH שלהם עשוי להיות שונה במעט מ-7.
 
ערכי pH הגבוהים מ-7 הם '''[[בסיס (כימיה)|בסיסיים]]''' יותר, בהם ריכוז ה <sup>+</sup>H<sub>3</sub>O נמוך מריכוז <sup>-</sup>OH. ערכים נמוכים מ-7 מייצגים '''[[חומצה|חומציות]]'''[[סקאלה לוגריתמית|לוגריתמי]] (לפי [[לוגריתם|בסיס]] 10), ובהםכלומר ריכוזההבדל <sup>+</sup>H<sub>3</sub>Oבין גדולpH מריכוז1 <sup>ל-</sup>OHpH 2 הוא יחס ריכוזים שונה פי 10.לדוגמה, ב[[קפה]] שחור עם ערך pH=5 החומציות גבוהה פי 100 מבמים, ב[[עגבנייה]], שלה pH=4 החומציות גבוהה פי 1,000 מבמים, ב[[חומץ]] עם ערך pH=3 החומציות היא פי 10,000 מבמים, וכן הלאה.'''
סולם הדרגות שבו נמדד ה- pH הוא [[סקאלה לוגריתמית|לוגריתמי]] (לפי [[לוגריתם|בסיס]] 10), כלומר ההבדל בין pH 1 ל-pH 2 הוא יחס ריכוזים שונה פי 10.לדוגמה, ב[[קפה]] שחור עם ערך pH=5 החומציות גבוהה פי 100 מבמים, ב[[עגבנייה]], שלה pH=4 החומציות גבוהה פי 1,000 מבמים, ב[[חומץ]] עם ערך pH=3 החומציות היא פי 10,000 מבמים, וכן הלאה.
 
'''
התחום הנפוץ של סולם ה-pH הוא בין 0 ל-14, ורוב התמיסות ב[[טבע]] הן בתחום pH זה. עם זאת, אין שום משמעות מיוחדת לערכים 0 או 14 שמונעת לעבור אותם, ועבור [[חומצה|חומצות]] או [[בסיס (כימיה)|בסיסים]] חזקים במיוחד ייתכן pH שחורג מתחום זה. למשל, לתמיסת [[חומצת מלח|HCl]] רוויה (בריכוז 37% משקלי) יש pH= -1.1 בערך, ולעומת זאת לתמיסה רוויה של NaOH יש pH=15 בערך. בטבע נמצאו אף תמיסות בעלות pH= <sup>_</sup>3.6.
 
 
# גם חומצות חזקות אינן נפרדות לחלוטין ל[[יון|יונים]] כשהן בריכוז גבוה. למשל, ניתן לצפות כי תמיסת [[חומצת מלח|HCl]] של 12 מול בליטר תוביל לערך pH=-1.08 (מכיוון ש log(12)=1.08). בפועל, ערך ה-pH של תמיסה זו גבוה יותר, משום שחלק מיוני ה[[מימן]] נותרים קשורים ליוני ה[[כלור]], כיוון שהמערכת מגיעה ל[[שיווי משקל כימי|שיווי משקל]]. אמנם בקבוע שיווי משקל הגדול מ-<math>10^{10}\,</math>(10 בחזקת 10) ניתן לומר שהתגובה ההפוכה היא זניחה, כי כמות החומר המומרת חזרה ל[[תוצרים (כימיה)|תוצרים]] היא זניחה, אך תמיד ניתן למצוא את עקבות כל החומרים בתמיסה.
# [[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 [http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/acidbase/faq/negative-pH.shtml]).
# pH שלילי ניתן להשגה במבנים פורוזיבים מאד (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:
 
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
|-
|7.08
|-
|'''25°C'''
| '''1.008X10<sup>-14</sup>'''
|'''7.00'''''
|- \|-
|30°C
| 1.471X10<sup>-14</sup>
| 51.3X10<sup>-14</sup>
|6.14
|}'''
 
== '''ראו גם'''==
'''
*[[נייר לקמוס]]
'''
== '''קישורים חיצוניים '''==
'''{{ויקישיתוף בשורה}}
* [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]
 
* [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://www.newton.dep.anl.gov/askasci/chem99/chem99230.htm Negative pH's?]
* [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}}
[[קטגוריה:כימיה אנליטית]]'''
1,665

עריכות