यह कैलकुलेटर क्या करता है
जब आप किसी मजबूत एकलप्रोटिक अम्ल (जैसे HCl) को किसी मजबूत एकलक्षारकीय क्षार (जैसे NaOH) के साथ मिलाते हैं, तो वे मोल-दर-मोल एक-दूसरे को उदासीन कर देते हैं। यह टूल यह पता लगाकर परिणामी विलयन का pH निकालता है कि कौन-सा अभिकारक अधिशेष में बचा है और उदासीनीकरण के बाद कितना शेष रहता है। यह मानकर चलता है कि अम्ल/क्षार पूरी तरह वियोजित होते हैं, ये एकलप्रोटिक/एकलक्षारकीय हैं, कोई तापमान सुधार नहीं है, और दोनों आयतन जुड़कर कुल आयतन बनाते हैं।
इसका उपयोग कैसे करें
पहले अम्ल की सांद्रता (Ca) और आयतन (Va) डालें, फिर क्षार की सांद्रता (Cb) और आयतन (Vb)। कैलकुलेटर दोनों के मोल निकालता है, बड़े मान में से छोटे मान को घटाकर अधिशेष ज्ञात करता है, उसे कुल मिले हुए आयतन से भाग देकर बचे हुए आयन की सांद्रता निकालता है, और फिर उसे pH में बदल देता है।
सूत्र की व्याख्या
अम्ल के मोल = \(\text{Ca} \times \text{Va}\); क्षार के मोल = \(\text{Cb} \times \text{Vb}\)। अधिशेष मोल = \(|\text{Ca}\cdot\text{Va} - \text{Cb}\cdot\text{Vb}|\)। अधिशेष को कुल आयतन (\(\text{Va} + \text{Vb}\)) से भाग देने पर बचे हुए आयन की मोलरता मिलती है। यदि अम्ल अधिशेष में है, तो यह \([\text{H}^+]\) होगा और
$$\text{pH} = -\log_{10}[\text{H}^+]$$यदि क्षार अधिशेष में है, तो यह \([\text{OH}^-]\) होगा, इसलिए \(\text{pOH} = -\log_{10}[\text{OH}^-]\) और \(\text{pH} = 14 - \text{pOH}\)। यदि दोनों बिल्कुल बराबर हों, तो मिश्रण उदासीन रहता है (25 डिग्री सेल्सियस पर pH 7)।
हल किया गया उदाहरण
0.05 L की 0.1 mol/L HCl को 0.05 L की 0.05 mol/L NaOH के साथ मिलाएं। अम्ल के मोल = 0.005, क्षार के मोल = 0.0025। अधिशेष = 0.0025 mol H+। कुल आयतन = 0.1 L, इसलिए \([\text{H}^+] = 0.025 \text{ mol/L}\)।
$$\text{pH} = -\log_{10}(0.025) = 1.602$$यह विलयन अम्लीय है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
क्या यह दुर्बल अम्ल या क्षार पर काम करता है? नहीं। दुर्बल अम्ल और क्षार केवल आंशिक रूप से वियोजित होते हैं और इनके लिए Ka/Kb मान तथा बफर गणना की जरूरत पड़ती है। यह टूल केवल मजबूत अम्ल और मजबूत क्षार के लिए है।
अगर अम्ल और क्षार एक-दूसरे को पूरी तरह उदासीन कर दें तो? परिणाम pH 7 होता है, क्योंकि 25 डिग्री सेल्सियस पर केवल पानी और एक उदासीन लवण ही बचता है।
कुल आयतन से भाग क्यों देते हैं? दो विलयनों को मिलाने पर सब कुछ तनु हो जाता है, इसलिए बचे हुए आयन पूरे संयुक्त आयतन (\(\text{Va} + \text{Vb}\)) में फैल जाते हैं।
