шкала pH

Концентрация ионов гидроксония в водном растворе обычно записывается с отрицательными показателями степени и может составлять всего 1 10⁻¹⁴ M.Шкала pH была разработана химиком Сореном Соренсоном в 1909 году как более удобный способ быстро сравнить кислотность разных растворов. pH раствора это отрицательный логарифм концентрации ионов гидроксония. Например, раствор с концентрацией гидроксония 1 10⁻⁵ М имеет pH 5.

Чем выше концентрация ионов гидроксония в растворе, тем ниже его pH. Поскольку pH выражается в логарифмической шкале, изменение на одну единицу соответствует 10-кратному увеличению или уменьшению концентрации иона гидроксония. Раствор с pH равным 3 будет иметь в десять раз больше ионов гидроксония, чем раствор с pH равным 4, и в сто раз больше, чем раствор с pH равным 5.

Кислый раствор имеет более высокую концентрацию ионов гидроксония, чем гидроксид-ионов, и pH менее 7, тогда как основный раствор имеет более низкую концентрацию ионов гидроксония, чем гидроксид-ионов, и pH более 7. Нейтральный раствор с равной концентрацией ионов гидроксония и гидроксида имеет pH равный 7. Концентрация гидроксид-ионов также может быть выражена как pOH.

pOH отрицательный логарифм концентрации гидроксид-иона. Чем выше концентрация гидроксид-иона, тем ниже его значение pOH. Значение pH или pOH водного раствора находится в диапазоне от 0 до 14.

Это потому, что Kw, константа равновесия для автоионизации воды, равна 1 10⁻¹⁴. Отрицательный логарифм обеих частей уравнения приводит к уравнению, в котором pKw равно сумме pH и pOH. Поскольку отрицательный логарифм 1 10⁻¹⁴ равен 14, сумма pH и pOH водного раствора всегда будет равна 14.

Его можно использовать для определения значения pH, если известно значение pOH, и наоборот. Например, раствор с pOH равным 10 имеет pH равный 4.