الجواب:
تزيد حموضة المحلول الذي pH له = ٤ على المحلول الذي pH له = ٦ بمقدار مرتين.
التفسير:
يتراوح مقياس pH من 0 إلى 14، حيث يشير الرقم 0 إلى الأحماض القوية، ويشير الرقم 14 إلى القلويات القوية، ويشير الرقم 7 إلى المحاليل المحايدة.
كلما كان الرقم أقل من 7، زادت حموضة المحلول. وكلم ما كان الرقم أكبر من 7، زادت قلوية المحلول.
في هذه الحالة، فإن المحلول الذي pH له = ٤ هو حمض أقوى من المحلول الذي pH له = ٦. وذلك لأن الرقم ٤ أقل من الرقم ٦.
وبشكل أكثر تحديدًا، فإن المحلول الذي pH له = ٤ يحتوي على 100 مرة أكثر من أيونات الهيدروجين (H+) من المحلول الذي pH له = ٦.
يمكن التعبير عن ذلك رياضيًا على النحو التالي:
pH = -log[H+]
حيث:
- pH: هو الرقم الهيدروجيني للمحلول
- [H+]: هو تركيز أيونات الهيدروجين في المحلول
وبالتالي، فإن:
pH2 = -log[H+2]
pH1 = -log[H+1]
pH2 - pH1 = -log[H+2] + log[H+1]
pH2 - pH1 = log([H+2] / [H+1])
pH2 - pH1 = 2
وبالتالي، فإن الفرق بين الرقمين الهيدروجينيين للمحلولين يساوي 2. وهذا يعني أن المحلول الذي pH له = ٤ هو حمض أقوى بمقدار مرتين من المحلول الذي pH له = ٦.
مثال توضيحي:
لنفترض أن تركيز أيونات الهيدروجين في المحلول الذي pH له = ٦ هو 10^-6 mol/L.
فإن تركيز أيونات الهيدروجين في المحلول الذي pH له = ٤ سيكون 10^-4 mol/L.
وهذا يعني أن المحلول الذي pH له = ٤ يحتوي على 100 مرة أكثر من أيونات الهيدروجين من المحلول الذي pH له = ٦.