pH Skalası

Sulu bir çözeltideki hidronyum iyonlarının konsantrasyonu genellikle negatif üslerle yazılır ve 1×10⁻¹⁴ M kadar küçük olabilir. PH ölçeği, 1909'da kimyager Soren Sorenson tarafından, farklı çözeltilerin asitliğini hızlı bir şekilde karşılaştırmanın daha uygun bir yolu olarak geliştirilmiştir. Bir çözeltinin pH değeri, hidronyum iyon konsantrasyonunun negatif logaritmasıdır.

Örneğin, 1×10⁻⁵ M hidronyum konsantrasyonuna sahip bir çözeltinin pH değeri 5'tir. Bir çözeltinin hidronyum iyon konsantrasyonu ne kadar yüksekse, pH değeri o kadar düşük olur. PH, logaritmik bir ölçekte ifade edildiğinden, tek birimlik bir değişiklik, hidronyum iyon konsantrasyonunun 10 kat artmasına veya azalmasına karşılık gelir.

PH değeri 3 olan bir çözelti, pH'ı 4 olan bir çözeltiden on kat, pH'ı 5 olan bir çözeltiden yüz kat daha fazla hidronyum iyonuna sahip olacaktır. Asidik bir çözelti, hidroksit iyonlarından daha yüksek konsantrasyonda hidronyum iyonuna ve 7'den düşük bir pH değerine sahipken, bazik bir çözelti, hidroksit iyonlarından daha düşük bir hidronyum iyon konsantrasyonuna ve 7'den büyük bir pH değerine sahiptir. Eşit konsantrasyonda hidronyum ve hidroksit iyonlarına sahip nötr bir çözeltinin pH değeri 7'dir.

Hidroksit iyonlarının konsantrasyonu ayrıca pOH olarak da ifade edilebilir. pOH, hidroksit iyon konsantrasyonunun negatif logaritmasıdır. Hidroksit iyon konsantrasyonu ne kadar yüksekse, pOH değeri o kadar düşüktür.

Sulu bir çözeltinin pH veya pOH değeri 0-14 arasında değişir. Bunun nedeni, suyun kendiliğinden iyonlaşması için denge sabiti Kw'nin 1×10⁻¹⁴'e eşit olmasıdır. Denklemin her iki tarafının negatif logaritmasının alınması, pKw'nin pH ve pOH toplamına eşit olduğu bir denklemle sonuçlanır.

1×10⁻¹⁴ negatif logu 14 olduğundan, sulu bir çözeltinin pH ve pOH toplamı her zaman 14 olacaktır. Bu, pOH değeri bilindiğinde pH değerini belirlemek için kullanılabilir ve bunun tersi de geçerlidir. Örneğin, pOH değeri 10 olan bir çözeltinin pH değeri 4'tür.