pH a kwasowość
Kwasowość i pH to dwa ściśle powiązane terminy w chemii. pH jest najczęściej używanym terminem w laboratoriach. Jest to związane z pomiarem kwasowości i pomiarami zasadowości.
Kwasowość
Kwasy są definiowane na kilka sposobów przez różnych naukowców. Arrhenius definiuje kwas jako substancję, która oddaje jony H3O+ w roztworze. Bronsted- Lowry definiuje bazę jako substancję, która może przyjąć proton. Definicja kwasu Lewisa jest znacznie powszechna niż dwie powyższe. Zgodnie z nim każdy dawca pary elektronowej jest bazą. Zgodnie z definicją Arrheniusa lub Bronsteda-Lowry'ego związek powinien mieć wodór i zdolność oddawania go w postaci protonu, aby był kwasem. Ale według Lewisa mogą istnieć cząsteczki, które nie zawierają wodoru, ale mogą działać jak kwas. Na przykład BCl3 jest kwasem Lewisa, ponieważ może przyjąć parę elektronów. Alkohol może być kwasem Bronsteda-Lowry'ego, ponieważ może oddawać proton; jednak według Lewisa będzie to baza. Niezależnie od powyższych definicji, zwykle identyfikujemy kwas jako donor protonów. Kwasy mają kwaśny smak. Sok z limonki, ocet to dwa kwasy, które spotykamy w naszych domach. Reagują z zasadami wytwarzając wodę iz metalami tworząc H2; w ten sposób zwiększ szybkość korozji metalu. Kwasowość to stan bycia kwasem. Jest to związane ze stopniem bycia kwasem (mocnym lub słabym).
pH
pH to skala, której można użyć do pomiaru kwasowości lub zasadowości roztworu. Skala ma liczby od 1 do 14. pH 7 jest uważane za wartość neutralną. Mówi się, że czysta woda ma pH 7. W skali pH reprezentowane są od 1 do 6 kwasów. Kwasy można podzielić na dwie kategorie, w oparciu o ich zdolność do dysocjacji i wytwarzania protonów. Silne kwasy, takie jak HCl, HNO3 są całkowicie zjonizowane w roztworze, dając protony. Słabe kwasy, takie jak CH3COOH są częściowo zdysocjowane i dają mniej protonów. Mówi się, że kwas o pH 1 jest bardzo silny, a wraz ze wzrostem wartości pH kwasowość spada. Tak więc wartości pH powyżej 7 wskazują na zasadowość. Wraz ze wzrostem zasadowości wzrośnie również wartość pH, a mocne zasady będą miały wartość pH 14.
Skala pH jest logarytmiczna. Można go zapisać jak poniżej w odniesieniu do stężenia H+ w roztworze.
pH=-log [H+]
W podstawowym rozwiązaniu nie ma żadnych H+s. Dlatego w takiej sytuacji z -log [OH–] można wyznaczyć wartość pOH.
Ponieważ pH + pOH=14
Dlatego można również obliczyć wartość pH roztworu zasadowego. W laboratoriach znajdują się mierniki pH i papierki pH, które służą do bezpośredniego pomiaru wartości pH. Papierki pH podają przybliżone wartości pH, podczas gdy mierniki pH podają dokładniejsze wartości niż papierki pH.
Jaka jest różnica między kwasowością a pH?
• pH mierzy całkowite [H+] w roztworze i jest to ilościowy pomiar kwasowości. Kwasowość daje jakościowe wskazanie stopnia obecności kwasów w roztworze.
• Wraz ze wzrostem wartości pH spada kwasowość i odwrotnie.
• pH mierzy również zasadowość, a nie tylko kwasowość.
