PH
Izvor: Wikipedija
[uredi] pH vrijednost
Po okusu tvari znamo da one mogu biti kisele (kao limun) ili lužnate (poput sapuna). Ako je pH vrijednost neke tvari manja od 7 tada smatramo tu tvar kiselom, a ako je veća od 7 tada je ona lužnata. pH vode je točno 7 i ona se smatra neutralnom. No kako definiramo pH vrijednost?
[uredi] pH ljestvica
pH vrijednost je određena koncentracijom vodikovih iona u nekoj otopini. Uzmimo za primjer vodu. Formula za vodu je H2O i uglavnom su molekule vode u tom obliku. No vrlo mali postotak tih molekula se razgradio u vodikove (H+ ) i hidroksidne ione (OH-) kao na slici. Upravo ravnoteža vodikovih i hidroksidnih iona određuje pH vrijednost. Ako ima više vodikovih od hidroksidnih iona tada je tvar kisela, a ako je obrnuto tada je lužnata. Ako se temperatura ne mijenja tada vrijedi: (H^+ )+(〖OH〗^- )=K_vode=1.011*〖10〗^(-14) mol/〖dm〗^3 Kvode je disocijacijska konstanta vode i iznosi 1.011*〖10〗^(-14) pri 25°C. Budući da je H+ jednak OH- uvijek možemo dobiti vrijednost OH- ako znamo H+ i zato mjerimo samo koncentraciju vodikovih iona. Formulu koju koristimo za pH vrijednosti je definirao danski kemičar Sørensen i ona glasi: pH=-log_10〖(H^+)〗 U slučaju neutralne tvari H+ iznosi 10-7 a prema formuli dobivamo pH vrijednost 7. Budući da je zbroj koncentracija H+ i OH- ≈〖10〗^(-14) mol/dm^3 tada maksimalna pH vrijednost 14. Primjetite da je pH vrijednost logaritamska ljestvica, što znači da se za dvije tvari od kojih jedna ima pH 4, a druga pH 6 koncentracija H+ iona ne razlikuje 2 nego 100 puta. No ponekad bi se za gornju formulu dobivali različiti rezultati što je kasnije objašnjeno aktivnošću iona i u Japanu je donesen novi standard koji objašnjava čudne rezultate: pH=-log_10〖(f*H^+)〗 f je koeficijent aktivnosti iona. Ipak takva preciznost je potrebna samo u profesionalnim primjenama.
pH=-log[H+] ili bolje preko aktiviteta vodikovih iona: pH=-log a(H+)
