Mennyi a pH-ja 10*a minusz 3. on* HCl és NaOH oldatnak?

Kezdjük az elején. Ha jól gondolom, itt ezek a mínusz akárhanyadikonok mind az oldatok koncentrációját akarják jelenteni. Vagyis hogy 1 dm3 (1 liter) oldat hány mól oldott anyagot (HCl, NaOH stb.) tartalmaz. Vizes oldatok pH-ja (definíció szerint) egyenlő az oldatok oxóniumion-koncentrációjának tízes alapú logaritmusának ellentettjével. (pH = -log[H3O+]). A HCl ilyen szempontból szerencsés, mivel erős sav, vagyis vehető úgy, hogy ha feloldjuk vízben, minden egyes HCl molekula leadja a víznek a hidrogénjét, ami ott egy vízmolekulához kapcsolódva azonnal H3O+-t alkot.

HCl + H2O = Cl- + H3O+

Ez azért jó, mert az oldat koncentrációja (hány mól HCl van 1 dm3 oldatban) így meg fog egyezni az oxóniumion-koncentrációval (hány mól H3O+ van 1 dm3 oldatban). Tehát veszed a 10^-3 tízes alapú negatív logaritmusát, és meg is van a pH. És hányadikra kell emelni a 10-et, hogy 10^-3-t kapjunk? Hát a -3-onra. És mennyi annak az ellentettje? Pontosan 3. Vagyis ebben az esetben pH=3.

Az NaOH pH-ját ennél csak egy lépéssel tart tovább kiszámolni. Először is tudni kell, hogy mivel az NaOH egy bázis, így vizes oldatába nem H+-t, hanem OH--t fog juttatni. És mivel erős, minden mól NaOH egy mól OH-t fog. (Úgy, mint a HCl a H+-t.) Ezért ennek először nem a pH-ját, hanem a pOH-hát érdemes kiszámolni, amit ugyanúgy kell, mint a pH-t, csak nem a H3O+, hanem az OH- koncentrációt kell figyelembe venni. (pOH = -log[OH-]) Így a 10^-3 mól/dm3-s NaOH oldatnak a pOH-ja lesz 3. A pOH-ból pedig könnyen ki lehet számolni a pH-t, mivel minden oldat esetében a pOH és a pH összege 14. Vagyis a 10^-3 mólos NaOH pH-ja 11 lesz.

Érthető?