Розрахунок кислотності
При розрахунку водневого показника виходять з того, що молекули води в розчині, хоч і в дуже малих кількостях, все ж дисоціюють на іони. Ця реакція називається автопротолизом води:
H2O – > H+ + OH-
Реакція оборотна, тому для неї визначена константа рівноваги (показує, які в середньому встановлюються концентрації кожного компонента). Тут дано значення константи для стандартних умов – температури 22 °С.
Внизу в квадратних дужках – молярні концентрації зазначених компонентів. Молярна концентрація води в воді – приблизно 55 моль/літр, тобто величина другого порядку. Отже, добуток концентрацій іонів H+ і OH – близько 10-14. Ця величина називається іонним добутком води.
В чистій воді концентрації іонів водню і гідроксид-іонів рівні 10-7. Відповідно, водневий показник води буде приблизно 7. Це значення pH приймають за нейтральне середовище.
Далі потрібно відволіктися від води і розглянути розчин якої-небудь кислоти або лугу. Візьмемо, наприклад, оцтову кислоту. Іонний добуток води залишиться колишнім, однак баланс між іонами H+ і OH – зміститься в бік перших: іони водню прийдуть від частково продиссоциировавшей оцтової кислоти, а “зайві” гідроксид-іони підуть у недиссоциировавшие молекули води. Таким чином, концентрація іонів водню буде вище, і pH буде менше (не треба забувати, що логарифм береться зі знаком “мінус”). Відповідно, кисле середовище і лужне середовище пов’язані з pH. І пов’язані наступним чином. Чим менше значення водневого показника, тим більш кисле середовище.
