PH पैमाना

विलयन की प्रकृति (अम्लीय, क्षारीय या उदासीन) को हाइड्रोजन आयन सांद्रता या हाइड्रॉक्सिल आयन सांद्रता के रूप में दर्शाया जा सकता है लेकिन केवल हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता के आधार पर किसी विलयन की अम्लता या क्षारीयता को व्यक्त करना सुविधाजनक होता है। चूंकि H⁺ आयन सांद्रता 1 मोल प्रति लीटर से लेकर लगभग 10-14 मोल प्रति लीटर तक की एक विस्तृत श्रृंखला के भीतर भिन्न हो सकती है, इन राशियों की अभिव्यक्ति को सरल बनाने के लिए 1909 में सोरेनसेन द्वारा एक लघुगणक संकेतन तैयार किया गया है। उपयोग किए गए संकेतन को pH स्केल कहा जाता है।

हाइड्रोजन आयन सांद्रता के लघुगणक के ऋणात्मक मान को pH कहा जाता है।

pH = - log [H⁺]

[H+] = log 10^-pH

log [H+] = log 10^-pH

pH = - log [H⁺]

pH = log ${\frac {1}{[H^{+}]}}$

इस प्रकार, एक विलयन का पीएच, इसमें उपस्थित हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता (मोल प्रति लीटर में) के ऋणात्मक लघुगणक मान के रूप में परिभाषित किया जाता है।

[H+]	[OH-]	pH	pOH	विलयन की प्रकृति
100	10-14	0	14	प्रबल अम्लीय
10-2	10-12	2	12	अम्लीय
10-5	10-9	5	9	दुर्बल अम्लीय
10-7	10-7	7	7	उदासीन
10-9	10-5	9	5	दुर्बल क्षार

हमारे शरीर का pH 7.0 से 7.5 के बीच होता है।

यदि जल का pH मान 5.6 से कम होता है तो अम्लीय वर्षा होती है।

उदाहरण

M/100 HCl विलयन की pH ज्ञात कीजिये।

तनु जलीय विलयन में हाइड्रोक्लोरिक अम्ल पूर्णरूप से आयनित हो जाता है।

${\ce {HCl -> H+ + Cl-}}$

अतः M/100 ,अर्थात 10^-2 M HCl के आयनन से उत्पन्न H⁺आयनों की सांद्रता = 10^-2 मोल/ लीटर

जल के आयनन से उत्पन्न H⁺ आयनों की सांद्रता 10^-2 M HCl के आयनन से उत्पन्न H⁺ आयनों की सांद्रता की तुलना में नगण्य है।

अतः विलयन में H⁺ आयनों की कुल सांद्रता,

[H+] = 10^-2 मोल/ लीटर

pH = - log [H⁺]

pH = - log [10^-2 ]

pH = - log (10^-2)

= -(-2)

=2

विलयन की pH =2

उदाहरण

एक जलीय विलयन की pH 5 है। विलयन में हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता ज्ञात कीजिये।

[H⁺] = 10^-pH

विलयन की pH = 5

अतः विलयन में [H⁺] = 10^-5 मोल/ लीटर

अभ्यास प्रश्न

• एक जलीय विलयन की pH 4 है। विलयन में हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता ज्ञात कीजिये।
• M/1000 HCl विलयन की pH ज्ञात कीजिये।
• 1.0 $\times$ 10^-8 M HCl विलयन की pH ज्ञात कीजिये।