pH nasıl hesaplanır (-log[H+]) Test 1

Bir öğrenci pH hesaplaması yaparken \(pH = -\log[H^+]\) formülünü kullanıyor. Öğrencinin elindeki çözeltinin hidrojen iyon derişimi \(1 \times 10^{-8}\) M'dir. Bu değeri formülde yerine koyduğunda bulacağı pH değeri kaçtır?

A) 6
B) 7
C) 8
D) 9

Merhaba sevgili öğrenciler!

pH hesaplamaları kimyanın temel konularından biridir ve günlük hayatta da birçok alanda karşımıza çıkar. Şimdi, verilen soruyu adım adım inceleyerek doğru pH değerini nasıl bulacağımızı öğrenelim.

• 1. Verilen Bilgileri Anlayalım:

  Bize verilen formül $pH = -\log[H^+]$ şeklindedir. Burada:

  • $pH$: Bir çözeltinin asitlik veya bazlık derecesini gösteren bir ölçektir.
  • $[H^+]$: Çözeltideki hidrojen iyonu derişimini (molaritesini) ifade eder. Birimi mol/L veya M'dir.
  • $\log$: 10 tabanına göre logaritma işlemidir.
  • Eksi işareti ($-\log$): pH değerinin genellikle pozitif çıkmasını sağlar, çünkü $[H^+]$ derişimi genellikle $10^{-1}$ ile $10^{-14}$ M arasında değişir ve bu değerlerin logaritması negatif çıkar.

  Soruda bize çözeltinin hidrojen iyon derişimi $[H^+] = 1 \times 10^{-8}$ M olarak verilmiştir.

• 2. Formülde Yerine Koyma:

  Şimdi, verilen $[H^+]$ derişimini pH formülünde yerine yazalım:

  $pH = -\log[H^+]$

  $pH = -\log(1 \times 10^{-8})$

• 3. Logaritma İşlemini Yapma:

  Logaritma kurallarını hatırlayalım. Özellikle $1 \times 10^x$ şeklindeki sayılar için logaritma almak oldukça kolaydır:

  • $\log(10^x) = x$ kuralını biliyoruz.
  • $1 \times 10^{-8}$ ifadesi aslında $10^{-8}$ demektir, çünkü 1 ile çarpmak sayıyı değiştirmez.
  • O halde, $\log(1 \times 10^{-8}) = \log(10^{-8})$ olacaktır.
  • Bu durumda, $\log(10^{-8}) = -8$ olur.
• 4. pH Değerini Hesaplama:

  Şimdi bulduğumuz bu logaritma değerini pH formülündeki yerine tekrar yazalım:

  $pH = -(\log(1 \times 10^{-8}))$

  $pH = -(-8)$

  İki eksi işaretinin çarpımı artı olacağı için:

  $pH = 8$

Buna göre, çözeltinin pH değeri 8'dir.

Cevap C seçeneğidir.