pH-ul (puterea de hidrogen) reprezintă logaritmul zecimal cu semn schimbat al concentrației ionilor de hidrogen dintr-o soluție, indicând caracterul acid sau bazic al acesteia. Prin noțiunea de pH se exprimă cantitativ aciditatea (sau bazicitatea) unei substanțe, pe baza concentrației ionilor numiți hidroniu H3O+.
Pentru soluțiile foarte diluate se consideră că pH-ul nu mai este egal cu concentrația hidrogenului, ci cu concentrația molară a soluției.Ph-ul se calculează pentru soluțiile care sunt diluate sau care se găsesc în mediu fiziologic ,atunci când calculăm ph la un acid și avem concentrație de protoni egală cu 1/10^5 sau mai mica trebuie să iei în considerarea și concentrația de protoni adusă de apă ,constanta de aciditate a apei este de 1/10^7 dar pentru ca concentratia de protoni de la acidul din soluție este foarte mica singura varianta este să-l iei în considerare.
Atunci pentru a avea ph corect vei folosi ecuatia de gradul al doilea în care constanta de aciditate este diferita de 0 (atunci când avem o concentratie care este mult mai mare decât constanta de aciditate, consideri că, constanta este 0 pentru ca ea nu va face o schimbare semnificativă).
Limite pH 0 ≤ pH < 7 => pH acid | soluție acidă pH = 7 => pH neutru | soluție neutră 7 < pH ≤ 14 => pH bazic (alcalin) | soluție bazică (alcalină)
Indicatori acido-bazici
indicator mediu neutru mediu acid mediu bazic fenolftaleina incoloră incoloră roșie carmin metiloranj oranj roșu galben turnesol violet roșu albastru
Formulă de calcul Pentru definirea pH-ului se folosește scara logaritmică la reprezentarea activității ionului de hidrogen în soluție. pH-ul este egal cu logaritmul negativ al concentrației ionului de H+(H +3O):
aH+ reprezintă activitatea ionilor de H+și nu este similară cu concentrația ionilor. Activitatea reprezintă concentrația efectivă a ionilor de hidrogen, și este de fapt capacitatea celorlalți ioni de a bloca participarea ionului de H + la diferite reacții chimice. În soluțiile diluate activitatea este aproximativ egală cu valoarea concentrației ionului H+(H3O-). Ținând cont de acestea pH-ul se exprimă adimensional:
Măsurare Valori reprezentative ale pH-ului Tipuri de substanțe pH Acid clorhidric - HCl, 1M <div style="text-align:center"><font color="#FFFFFF">0.2 Acid de baterie <div style="text-align:center"><font color=#FFFFFF>0.5 Acidul gastric<div style="text-align:center"><font color=#FFFFFF>1.5 – 2.0 Suc de lămâie <div style="text-align:center"><font color=#FFFFFF>2.4 Cola <div style="text-align:center">2.5 Oțet - CH3COOH <div style="text-align:center">2.9 Suc de portocală sau de măr <div style="text-align:center">3.5 Bere <div style="text-align:center">4.5 Ploaie acidă <div style="text-align:center"><5.0 Cafea <div style="text-align:center">5.0 Ceai <div style="text-align:center">5.5 Lapte <div style="text-align:center"><font color=#FFFFFF>6.5 Suc intestinal<div style="text-align:center"><font color=#FFFFFF>6-7 Apă pură / distilata - H20 <div style="text-align:center"><font color=#FFFFFF>7.0 Saliva omului sănătos <div style="text-align:center"><font color=#FFFFFF>6.5 – 7.4 Sânge <div style="text-align:center"><font color=#FFFFFF>7.34 – 7.45 Apă de mare<div style="text-align:center"><font color=#FFFFFF>8.0 Săpun de toaletă <div style="text-align:center"><font color=#FFFFFF>9.0 – 10.0 Amoniac - NH3 <div style="text-align:center"><font color=#FFFFFF>11.5 Înălbitor<div style="text-align:center"><font color=#FFFFFF>12.5 Sodă caustică - NaOH <div style="text-align:center"><font color=#FFFFFF>13.9
pH-ul poate fi măsurat prin: Adăugarea unui indicator de pH în soluția de analizat. Culoarea luată de indicator variază în funcție de pH-ul soluției. Utilizarea indicatorilor pentru determinări calitative trebuie să țină cont de variația de culoare a acestuia, în funcție de pH-ul soluției (de preferat sunt indicatorii care variază pe un interval de pH cât mai mic). Utilizarea unui aparat pH-metru cu electrozi pH selectivi: electrod de sticlă, electrod de hidrogen, electrod de chinhidronă. Determinarea exactă a valorii pH-ului se face totuși prin metode combinate: utilizarea de indicatori împreună cu metode spectrofotometrice, pentru identificarea fiecărui constituent ce influențează pH-ul (culoarea indicatorului).
pOH Opusul pH-ului este pOH-ul, care măsoară concentrația ionului OH, respectiv bazicitatea soluției. Ținând cont de disocierea apei:
și de constanta acestui proces Kw (constanta de disociere a apei), vom avea (*)
Aplicând logaritmii rezultă relațiile:
Formulele sunt valabile pentru temperatura de 298,15 K (25). Vezi și Aciditate Constantă de aciditate Electrod ion-selectiv Număr de transport ionic
Bibliografie I. Ion, A. Ion Chimie analitică. Echilibre chimice Editura Printech, București, 1999 Gabriela Alina Dumitrel, Doru Dumitrel Determinarea standardelor pH-metrice in diversi solventi neaposi sau micsti, Editura Politehnica, 2010
Legături externe Articol despre PH, 9 octombrie 2010, Julian Chitta, Ziare.com''
Categorie:Chimie analitică Categorie:Chimie fizică Categorie:Metrologie