Scala del pH

La concentrazione di ioni idronio in una soluzione acquosa è solitamente scritta con esponenti negativi e può essere piccola come 1 10⁻¹⁴ M.La scala del pH fu sviluppata dal chimico Soren Sorenson nel 1909 come modo più conveniente per confrontare rapidamente l'acidità di soluzioni diverse. Il pH di una soluzione è il log negativo della sua concentrazione di ioni idronio. Per esempio, una soluzione con una concentrazione di idronio 1 10⁻⁵ M ha un pH di 5.

Maggiore è la concentrazione di ioni idronio di una soluzione, minore è il suo pH. Poiché il pH è espresso su una scala logaritmica, una variazione di una singola unità corrisponde all'aumento o diminuzione di 10 volte della concentrazione di ioni idronio. Una soluzione con un pH di 3 avrà dieci volte più ioni idronio di una soluzione con un pH 4, e cento volte più ioni idronio di una soluzione con un pH di 5.

Una soluzione acida ha una maggiore concentrazione di ioni idronio rispetto agli ioni idrossido e un pH inferiore a 7, mentre una soluzione basica ha una concentrazione inferiore di ioni idronio rispetto agli ioni idrossido, e un pH maggiore di 7. Una soluzione neutra con una concentrazione uguale di idronio e ioni idrossido ha un pH di 7. La concentrazione di ioni idrossido può anche essere espressa come pOH.

pOH è il log negativo della concentrazione di ioni idrossido. Maggiore è la concentrazione di ioni idrossido, minore è il suo valore di pOH. Un valore di pH o pOH di una soluzione acquosa è compreso fra 0 e 14.

Questo perché Kw, la costante di equilibrio per l'autoionizzazione dell'acqua è pari a 1 10⁻¹⁴. Prendendo il log negativo di entrambi i lati dell'equazione si ottiene un'equazione in cui pKw è uguale alla somma di pH e pOH. Poiché il log negativo di 1 10⁻¹⁴ è 14, la somma del pH e del pOH di una soluzione acquosa sarà sempre 14.

Ciò può essere usato per determinare il valore di pH quando il valore di pOH è noto, e viceversa. Per esempio, una soluzione con un pOH di 10 ha un pH di 4.