Verschil tussen pH en zuurgraad

Belangrijkste verschil - pH versus zuurgraad

pH en zuurgraad zijn verwante termen die elkaar verklaren. Zuurgraad is de hoeveelheid hydroniumionen aanwezig in een oplossing. pH is de schaal die wordt gebruikt voor het meten van de hoeveelheid hydroniumionen die in een oplossing aanwezig zijn. Daarom kan de pH de zuurgraad van een systeem kwantificeren. Deze termen worden vaak gebruikt in de aquatische chemie, wat het gedrag en de eigenschappen van waterlichamen verklaart. Het belangrijkste verschil tussen pH en zuurgraad is dat pH is een kwantitatieve meting van de zuurgraad of basiciteit van een oplossing terwijl zuurgraad is een kwalitatieve meting van zure eigenschappen van een oplossing.

Key Areas Covered

1. Wat is pH
      - Definitie, waarden, eigenschappen
2. Wat is zuurheid
      - Definitie, eigenschappen
3. Wat is de relatie tussen pH en zuurgraad
      - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen pH en zuurgraad
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Zure dissociatieconstante, zuurgraad, basiciteit, hydroniumionen, lakmoes, monoproten, pH, sterke zuren, zwakke zuren

Wat is pH

pH is de schaal die wordt gebruikt om de zuurgraad of basiciteit van een systeem te meten. Over het algemeen wordt de pH-schaal gegeven van 1 tot 14. Deze pH-waarden hebben geen eenheden omdat ze logaritmische waarden zijn. De pH kan worden gedefinieerd als de logaritme van de inverse van de hydroniumionconcentratie. Dit kan worden gegeven in wiskundige symbolen zoals hieronder.

pH = -log₁₀[H₃O⁺_(Aq)]

De pH van een systeem kan aangeven of het systeem zuur of basisch is. pH 7 wordt beschouwd als de neutrale pH. Dit komt omdat er geen netto zuurgraad of basiciteit is bij pH 7. Maar als een bepaald systeem een ​​pH-waarde onder pH 7 heeft, staat dat systeem bekend als een zuur systeem. Hier zijn meer zure soorten aanwezig. Als de pH van een systeem hoger is dan pH 7, wordt dat systeem een ​​basissysteem genoemd. Hier zijn meer basissoorten aanwezig.

Bij het berekenen van de pH-waarde van een systeem, wordt de concentratie van hydroniumionen genomen in eenheid mol / L. Daarom moet men om de pH van een systeem te berekenen eerst de H-concentratie meten₃O⁺ en gebruik het dan in de bovenstaande vergelijking. Als het gaat om basiciteit, wordt de pOH-waarde gemeten in plaats van pH. De pOH wordt berekend als dezelfde als de pH, maar de OH^- concentratie wordt daar als eerste gemeten.

Figuur 1: pH-meter

De pH kan eenvoudig worden gemeten met behulp van pH-meters. Een dergelijk type pH-meter wordt weergegeven in de bovenstaande afbeelding. De pH van een oplossing kan worden gemeten door de sonde van de pH-meter in die oplossing te dopen. Na het dompelen, moet de knop "lezen" worden ingedrukt. Vervolgens wordt de pH van de oplossing op het scherm weergegeven.

Wat is zuurheid

Zuurgraad is de mate van zure eigenschappen van een bepaald systeem. De zuurgraad wordt aangegeven door de aanwezigheid van hydroniumionen (H.₃O⁺) in een oplossing. Daarom kan de zuurgraad ook worden gedefinieerd als de hoeveelheid hydroniumionen die aanwezig zijn in een bepaald systeem. De zuurgraad van een oplossing wordt gemeten met pH. Stoffen met hoge zure eigenschappen worden zuren genoemd. Deze stoffen kunnen protonen vrijmaken (H⁺ ionen) door ionisatie en kunnen hydroniumionen in de oplossing vormen. Deze hydroniumionen veroorzaken de zuurgraad van de oplossing. Volgens het ionisatieproces zijn er sterke zuren en zwakke zuren. Sterke zuren kunnen volledig worden geïoniseerd en alle mogelijke protonen aan de oplossing vrijgeven. Zwakke zuren ioniseren gedeeltelijk en geven enkele protonen af, wat resulteert in een evenwicht.

De zuur-dissociatieconstante geeft een idee over de zuurgraad van een oplossing. Laten we bijvoorbeeld eens kijken naar de dissociatie van een zuur "HA".

HA + H₂O ↔ A^-   +    H₃O⁺

De zuur-dissociatieconstante van HA wordt gegeven zoals hieronder.

Ka = [A^-] [H₃O⁺] / [HA]

Volgens de bovenstaande vergelijking kunnen veranderingen in de hydroniumionenconcentratie de Ka-waarde veranderen. Daarom is de Ka-waarde hoger in een oplossing, meer zuur dan het is. Als de Ka-waarde lager is, heeft de oplossing een lagere zuurgraad.

Sommige zuren zijn in staat om één proton vrij te maken (of één hydronium-ion te vormen), terwijl andere zuren meer protonen kunnen afgeven. Daarom hangt de zuurgraad van een oplossing ook af van hoeveel hydroniumionen worden gevormd door een enkele molecule van de zure stoffen die daar aanwezig zijn.

Zuurgraad kan eenvoudig worden bepaald met lakmoespapier. Als de blauwe lakmoes in een rode kleur wordt gedraaid wanneer deze in een bepaalde oplossing wordt gedompeld, dan kan die oplossing worden herkend als een zure oplossing.

Figuur 2: Perchloorzuur

De bovenstaande afbeelding toont de structuur van perchloorzuur. Het heeft één proton (H + -ion) dat kan worden vrijgegeven. Het is dus een monoprotisch zuur. De waterige oplossingen van perchloorzuur hebben een hoge zuurgraad.

Verband tussen pH en zuurgraad

• Zowel pH als zuurgraad kunnen de zure eigenschappen van een oplossing meten.
• pH is de kwantitatieve meting van de zuurgraad.
• Omdat de zuurgraad de hoeveelheid hydroniumionen is die in een oplossing aanwezig is, is de pH de logaritmische waarde van de inverse van de zuurgraad.
• Hoe hoger de pH-waarde, hoe lager de zuurgraad van een systeem.
• Verlaag de pH-waarde, verhoog de zuurgraad van een systeem.

Verschil tussen pH en zuurgraad

Definitie

pH: De pH kan worden gedefinieerd als de logaritme van de inverse van de hydroniumionconcentratie.

zuurheid: Zuurgraad is de mate van zure eigenschappen van een bepaald systeem.

Natuur

pH: pH is een kwantitatieve meting van de zuurgraad of basiciteit van een oplossing.

zuurheid: Zuurgraad is een kwalitatieve meting van zure eigenschappen van een oplossing.

eenheden

pH: pH-waarde is unitloos.

zuurheid: Zuurgraad kan worden gemeten in mol / L-eenheden.

basiciteit

pH: pH geeft aan of een oplossing zuur of basisch is.

zuurheid: Zuurgraad kan niet aangeven of een oplossing basaal is.

Conclusie

Aan zuiver water wordt pH 7 gegeven omdat het geen zure of basische soorten heeft opgelost. Maar het water dat we normaal gebruiken, heeft vaak een pH-waarde die kan variëren van 6,5 tot 7,5. Dit komt omdat veel chemische soorten in water worden opgelost, omdat water een goed oplosmiddel is. De zuurgraad van water wordt echter aangegeven door de pH. De pH-waarden onder 7 zijn bekend zuur. Als de pH-waarde erg laag is (ongeveer pH = 2), worden die oplossingen sterk zuur genoemd en worden pH-waarden in de buurt van pH 7 (maar minder dan 7) zwak zuur genoemd. Daarom is het erg belangrijk om het verschil tussen pH en zuurgraad en hun relatie te begrijpen.

Referenties:

1. "Zuren, basen en de pH-schaal." Science Buddies. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 17 juli 2017. 
2.Hunt, Dr. I. R. "Zuurgraad en basiciteit." Hoofdstuk 1: Zuurgraad en basiciteit. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 17 juli 2017. 

Afbeelding met dank aan:

1. "Perchloric-acid-2D" Von Benjah-bmm27 - Eigenes Werk (Gemeinfrei) via Commons Wikimedia
2. "PH Meter" By Datamax - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia