pH schaal

De concentratie van hydronium-ionen in een waterige oplossing wordt meestal geschreven met negatieve exponenten en kan zo klein zijn als 1 10⁻¹⁴ M.De pH-schaal is ontwikkeld door chemicus Søren Sørenson in 1909 als een gemakkelijkere manier om snel de zuurgraad van verschillende oplossingen te vergelijken. De pH van een oplossing is de negatieve logaritme van de hydronium-ionenconcentratie. Een oplossing met 1 10⁻⁵ M hydroniumconcentratie heeft bijvoorbeeld een pH van 5.

Hoe hoger de hydronium-ionenconcentratie van een oplossing, hoe lager de pH. Omdat de pH op een logaritmische schaal wordt uitgedrukt, komt een verandering van één eenheid overeen met een 10-voudige toename of afname van de hydronium-ionenconcentratie. Een oplossing met een pH van 3 heeft tien keer meer hydronium-ionen dan een oplossing met een pH van 4 en honderd keer meer dan een oplossing met een pH van 5.

Een zure oplossing heeft een hogere concentratie aan hydronium-ionen dan hydroxide-ionen en een pH lager dan 7, terwijl een basische oplossing een lagere concentratie aan hydronium-ionen heeft dan hydroxide-ionen en een pH hoger dan 7. Een neutrale oplossing met een gelijke concentratie aan hydronium-en hydroxide-ionen heeft een pH van 7. De concentratie van hydroxide-ionen kan ook worden uitgedrukt als pOH.

pOH is de negatieve logaritme van de hydroxide-ionenconcentratie. Hoe hoger de hydroxide-ionenconcentratie, hoe lager de pOH-waarde. Een pH-of pOH-waarde van een waterige oplossing varieert van 0-14.

Dit komt doordat Kw, de evenwichtsconstante voor de auto-ionisatie van water, gelijk is aan 1 10⁻¹⁴. Als we de negatieve log van beide zijden van de vergelijking nemen, resulteert dit in een vergelijking waarin pKw gelijk is aan de som van pH en pOH. Omdat de negatieve log van 1 10⁻¹⁴ 14 is, is de som van de pH en pOH van een waterige oplossing altijd 14.

Hiermee kan de pH-waarde worden bepaald als de pOH-waarde bekend is en vice versa. Een oplossing met een pOH van 10 heeft bijvoorbeeld een pH van 4.