Водородный показатель pH

Химически чистая вода состоит не только из молекул, так как очень небольшая их часть электролитически диссоциирована.

H₂O ↔ H⁺ + OH^-

Вода имеет нейтральную реакцию, поскольку число Н⁺-ионов равно числу ОН^- ионов: в 1 л воды при 25°С содержится 10^-7 грамм-ион Н⁺, то есть одна десятимиллионная часть грамм-ион Н⁺ и 10^-7 грамм-ион ОН^-, то есть также одна десятимиллионная часть грамм-ион ОН^-.

Если с помощью добавления кислоты увеличить содержание Н⁺ ионов, то по закону сохранения массы уменьшится процентная доля ОН^- ионов, и наоборот, при добавлении оснований и гидроокисей доля ОН^- ионов увеличивается, а доля Н⁺ ионов уменьшается.

Любой водный раствор (не важно, идет ли речь об очень сильной кислоте или основании) содержит Н⁺ и ОН^- ионы, однако их содержание, естественно, различное. Одинаково оно только в нейтральной воде.

Характер раствора определяется содержанием в нем Н⁺ ионов.

Концентрация Н⁺ ионов в растворе выражается десятичным показателем степени. Так как в этом случае получились бы очень длинные числа (вплоть до 14 десятичных знаков), на практике применяется только отрицательный показатель степени, обозначаемый pH.

Водородный показатель pH - это отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов в растворе (-lgC_H+).

Пример

В некотором растворе содержится 0,000000001 г-ион Н⁺. В виде десятичного показателя это выражается как 10⁹ г-ион H⁺. pH раствора составляет 9,0. Нейтральной точкой является pH чистой воды, равный 7,07, в которой содержится одинаковое число Н⁺ и ОН^- ионов (рис. 1.17).

По их реакции растворы делятся на три группы:

pH измеряется электрометрически и калориметрически, а для приблизительной оценки - при помощи специальных пропитанных бумажных полосок для определения pH. Значение pH в некоторых жидкостях, в том числе применяемых при производстве пива, примерно составляет: