Spørsmål:
Hva er pH-enheten?
studen
2014-04-17 14:14:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeg lager noen grafer og må merke aksene. Jeg vil være ekstra forsiktig og sette enhetene inn selv om betydningen av $ \ text {pH} $ er kjent. Men jeg har et problem (selv om det er enkelt): $ \ text {pH} $ er en minus logaritme (base 10) av konsentrasjonen av hydrogenioner (eller rettere sagt deres aktivitet). Hva er enheten da, er det $ [- \ log (\ text {mol} / \ text {L})] $? Hva skal jeg skrive, kan du hjelpe meg?

Den formuleringen av definisjonen er meningsløs - du kan ikke ta logaritmen til en konsentrasjon siden den har en ikke triviell enhet. Du må først dele konsentrasjonen med en "standardkonsentrasjon" som $ 1 \ mathrm {mol} / l $. Hadde problemer med kjemilæreren min som lærte den slurvete definisjonen.
Noe nyttig informasjon om enhetene av transcendentale funksjoner finner du [her] (http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ed1000476). Avsnittene rundt ligning 11 er relevante for spørsmålet ditt, selv om de dessverre ignorerer @phillipp's-kommentarer om aktivitet.
Hvorfor er ikke "pH" tilstrekkelig?
@SethBattin pH som en etikett for aksen til en graf er fin. (Vel, forutsatt at pH blir plottet ....)
[Relevant spørsmål om fysikk.SE] (http://physics.stackexchange.com/questions/13060/what-is-the-logarithm-of-a-kilometer-is-it-a-dimensionless-number/13520)
@CodesInChaos: I det minste var det "bare" en lærer. Jeg klarte ikke en gang å forklare en full professor hvorfor jeg hadde problemer med å ta logaritmen til noe annet enn en skalar.
To svar:
Philipp
2014-04-17 14:38:32 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Den virkelige definisjonen av $ \ text {pH} $ er ikke i form av konsentrasjon, men i form av aktiviteten til et proton,

\ begin {ligning} \ text {pH} = - \ log a _ {\ ce {H +}} \, \ end {ligning}

og aktiviteten er en dimensjonsløs mengde. Du kan tenke på aktiviteten som en generalisering av molfraksjonen som tar hensyn til avvik fra den ideelle oppførselen i virkelige løsninger. Ved å introdusere den (dimensjonsløse) aktivitetskoeffisienten $ \ gamma _ {\ ce {H +}} $, som representerer effekten av avvikene fra den ideelle oppførselen til konsentrasjonen, kan du koble aktiviteten til konsentrasjonen via

\ begin {ligning} a _ {\ ce {H +}} = \ frac {\ gamma _ {\ ce { H +}} c _ {\ ce {H +}}} {c ^ 0} \, \ end {ligning}

hvor $ c ^ 0 $ er standardkonsentrasjonen på $ 1 \, \ text {mol} /\text{L}$.Hvis du ignorerer de ikke-ideelle bidragene, kan du omtrent uttrykke $ \ text {pH} $ når det gjelder normalisert protonkonsentrasjon

\ begin {equation} \ text { pH} \ approx - \ log \ frac {c _ {\ ce {H +}}} {c ^ 0} \. \ end {ligning}

Generelt kan det ikke være logaritme for en mengdebærer en enhet. Hvis du imidlertid møter et slikt tilfelle, skyldes det vanligvis slurvet notasjon: enten logaritmens argument forstås implisitt å være normalisert og blir dermed enhetløs, eller enhetene i logaritmens argument stammer fra å bruke de matematiske egenskapene til logaritmer for å dele logaritmen. av et produkt som i seg selv er enhetløst i en sum av logaritmer: $ \ log (a \ cdot b) = \ log (a) + \ log (b) $.

ssavec
2014-04-17 14:37:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Med mindre du har veldig god grunn til å gjøre noe annet, må du behandle pH som dimensjonsløs.



Denne spørsmålet ble automatisk oversatt fra engelsk.Det opprinnelige innholdet er tilgjengelig på stackexchange, som vi takker for cc by-sa 3.0-lisensen den distribueres under.
Loading...