pH值

水溶液中水合氢离子的浓度 通常用负指数表示，可以小到 1×10⁻¹⁴M。pH 值标度由 化学家索伦·索伦森于 1909 年发明 作为一种 快速比较不同溶液酸度的更方便的方法。溶液的 pH 值是其水合氢离子 浓度的负对数。例如，水合氢离子浓度为 1×10⁻⁵M 的溶液 pH 值为 5。溶液中的水合氢离子浓度 越高，其 pH 值越低。由于 pH 值是以对数表示的，一个单位的变化对应于 水合氢离子浓度增加或减少 10 倍。pH 值为 3 的溶液中的水合氢离子含量 是 pH 值为 4 的溶液的 10 倍，是 pH 值为 5 的溶液的 100 倍。酸性溶液中的水合氢离子浓度高于 氢氧根离子，pH 值小于 7，而碱性溶液中的水合氢离子浓度低于 氢氧根离子，pH 值大于 7。具有等浓度的水合氢离子和 氢氧根离子的中性溶液 pH 值为 7。氢氧化物离子的浓度 也可用 pOH 表示。pOH 是 氢氧化物离子浓度的负对数。氢氧化物离子浓度越高，其 pOH 值越低。水溶液的 pH 值或 pOH 值在 0-14 的范围之间。这是因为水的 自电离平衡常数 Kw，等于 1×10⁻¹⁴。取方程两边的负对数 得到一个等式，其中 pKw 等于 pH 和 pOH 之和。由于 1×10⁻¹⁴ 的负对数为 14，因此水溶液的 pH 值和 pOH 值之和 始终为 14。这个关系式可以用来在 pOH 值已知时 测定 pH 值，反之亦然。例如，pOH 为 10 的溶液的 pH 值为 4。