В воде всегда присутствует немного катионов водорода и гидроксид-ионов, которые образуются в результате обратимой диссоциации:
H2O H+ + OH-
Водородный показатель рН характеризует концентрацию свободных ионов водорода в воде.
Величина рН определяется количественным соотношением в воде ионов Н+ и ОН-, образующихся при диссоциации воды. Если в воде пониженное содержание свободных ионов водорода (рН>7) по сравнению с ионами ОН-, то вода будет иметь щелочную реакцию, а при повышенном содержании ионов Н+ (рН<7)- кислую. В идеально чистой дистиллированной воде эти ионы будут уравновешивать друг друга. В таких случаях вода нейтральна и рН=7. При растворении в воде различных химических веществ этот баланс может быть нарушен, что приводит к изменению уровня рН. Шкала значения pH идет от 02 (крайне высокая кислотность), через 7 (нейтральная среда) до 14 (щелочная среда), причем нейтральная точка (чистая вода) имеет pH=7.
Приблизительно значение рН водного раствора можно определить с помощью индикаторов. Например, метиловый оранжевый при рН < 3,1 имеет красный цвет, а при рН > 4,4 – желтый; лакмус при рН < 6,1 красный, а при рН > 8 – синий и т.д. Более точно (до сотых долей) значение рН можно определить с помощью специальных приборов – рН-метров. Такие приборы измеряют электрический потенциал специального электрода, погруженного в раствор; этот потенциал зависит от концентрации ионов водорода в растворе, и его можно измерить с высокой точностью.
|
|
Интересно сравнить значения рН растворов различных кислот, оснований, солей (при концентрации 0,1 моль/л), а также некоторых смесей и природных объектов.
Некоторые значения pH | |
Вещество | pH |
Электролит в свинцовых аккумуляторах | <1.0 |
Желудочный сок | 1,0—2,0 |
Лимонный сок (5% р-р лимонной кислоты) | 2,0 |
Пищевой уксус | 2,4 |
Кока-кола | 3,0 |
Яблочный сок | 3,0 |
Пиво | 4,5 |
Кофе | 5,0 |
Шампунь | 5,5 |
Чай | 5,5 |
Кожа здорового человека | 5,5 |
Кислотный дождь | < 5,6 |
Слюна | 6,35—6,85 |
Молоко | 6,6-6,9 |
Чистая вода | 7,0 |
Кровь | 7,4 |
Морская вода | 8,0 |
Мыло (жировое) для рук | 9,0—10,0 |
Нашатырный спирт | 11,5 |
Отбеливатель (хлорная известь) | 12,5 |
Концентрированные растворы щелочей | >13 |