Το λήμμα παραθέτει τις πηγές του αόριστα, χωρίςπαραπομπές.Βοηθήστε συνδέοντας το κείμενο με τις πηγέςχρησιμοποιώντας παραπομπές, ώστε να είναιεπαληθεύσιμο. Το πρότυπο τοποθετήθηκε χωρίς ημερομηνία. Για τη σημερινή ημερομηνία χρησιμοποιήστε:{{χωρίς παραπομπές|16|03|2025}}
Ηενεργός οξύτητα ήpH (προφέρεταιπεχά) είναι ένας εύχρηστος τρόπος έκφρασης τηςσυγκέντρωσης τωνιόντωνυδρογόνου ή πιο σωστά, των κατιόντων υδροξωνίου (H3O+) σε έναυδατικόδιάλυμα. Πιο συγκεκριμένα, ως "pH" συμβολίζεται οαρνητικός δεκαδικόςλογάριθμος της συγκέντρωσης των ιόντωνυδροξωνίου (κατιόντα υδρογόνου) στο διάλυμα. Δηλαδή:
Ακριβέστερος είναι ο ορισμός που δίνεται με χρήση της ενεργότητας,, των ιόντων Η+ :
Η ενεργότητα είναι πάντα μικρότερη από τη συγκέντρωση και ορίζεται ως η συγκέντρωση (σε mol/L) ενός ιόντος πολλαπλασιασμένη με το συντελεστή ενεργότητας.
Η έννοια και η κλίμακα του pH επινοήθηκε το1909 από τοΔανόχημικόΣέρενσεν (Sören Peter Lauritz Sörensen), επικεφαλής του χημικού τμήματος του εργαστηρίου Κάρλσμπεργκ.
Στους 25 °C, ηκλίμακα pH κυμαίνεται από 0 έως 14 και χρησιμοποιείται ευρέως για τον προσδιορισμό τηςοξύτητας ενόςδιαλύματος. Διαλύματα για τα οποία η τιμή του pH είναιμικρότερη από 7 χαρακτηρίζονται ωςόξινα, ενώ διαλύματα με pHμεγαλύτερο από 7 χαρακτηρίζονταιαλκαλικά[1]. Tέλος, τα διαλύματα με pH=7 ονομάζονταιουδέτερα. Στο διπλανό πίνακα εμφανίζονται οι τιμές του pH για τα διαλύματα ορισμένων ουσιών που χρησιμοποιούνται συχνά.
Για τα περισσότερα διαλύματα η τιμή του pH βρίσκεται κάπου ανάμεσα στο 0 και το 14, ακριβέστερα μεταξύ 1 και 13 αφού οι μετρήσεις pH στα άκρα της κλίμακας εμπεριέχουν μεγάλο βαθμό αβεβαιότητας. Παρόλ' αυτά, ιδιαίτερα όξινα ή αλκαλικά διαλύματα είναι δυνατόν θεωρητικά να έχουν pH μικρότερο από 0 ή μεγαλύτερο από 14. Κάτι τέτοιο δεν αντιτίθεται στο μαθηματικό ορισμό του pH, το οποίο ωςλογαριθμική συνάρτηση μπορεί θεωρητικά να παίρνει οσοδήποτε μικρές και οσοδήποτε μεγάλες τιμές. Για παράδειγμα, όξινο διάλυμα με συγκέντρωση των ιόντων υδροξωνίου ίση με 3mol/L, ([H3Ο+] = 3M) θα πρέπει να έχει pH = -0,48. Εντούτοις, αρνητικές τιμές pH αντιτίθενται στον "χημικό" ορισμό του pH και δε μπορούν να μετρηθούν με πεχάμετρο επειδή τέτοια πολύ πυκνά διαλύματα περιέχουν λίγο νερό και συνεπώς δεν είναι πλέον "υδατικά διαλύματα".
Σπανιότερα, και σε αντιστοίχιση με την έννοια του pH, χρησιμοποιείται και η έννοια του pOH (προφέρεται 'πε-ο-χά'). Το pOH ορίζεται ως ο αρνητικός δεκαδικός λογάριθμος της συγκέντρωσης των ιόντωνυδροξυλίου [ΟH-] σε ένα υδατικό διάλυμα.
Δηλαδή:pOH = —log[OH-]
Σε ένα υδατικό διάλυμα, πραγματοποιείταιαυτοϊοντισμός του νερού. Με άλλα λόγια, ορισμέναμόρια νερού διασπώνται προς σχηματισμό ιόντων υδροξωνίου και υδροξυλίου:
2H2Ο ↔ H3Ο+ + OH—
Ο αριθμός των σχηματιζόμενων ιόντων είναι μικρός. Αποδεικνύεται όμως ότι σε συγκεκριμένηθερμοκρασία το γινόμενο των συγκεντρώσεων [H3Ο+] και [OH—] είναι σταθερό. Για παράδειγμα, στους 25οC το γινόμενο αυτό, το οποίο ονομάζεταισταθερά ιοντισμού του νερού και συμβολίζεται με Kw, είναι ίσο με 10-14. Ισχύει δηλαδή:[H3Ο+]·[OH—] = 10-14
Λογαριθμίζοντας την παραπάνω σχέση βρίσκουμε ότι ανάμεσα στο pH και το pOH σε ένα υδατικό διάλυμα στους 25 °C ισχύει:
Οι βασικοί τρόποι με τους οποίους μπορεί να μετρηθεί το pH ενός διαλύματος είναι οι εξής:
Ένα πεχαμετρικό χαρτί, τοποθετημένο πάνω σε χρωματικό πίνακα
Με τη χρήση δεικτών. Προσθέτοντας έναδείκτη οξέος-βάσης στο διάλυμα. Οι δείκτες οξέος-βάσης (ονομάζονται και ηλεκτρολυτικοί ή πρωτολυτικοί δείκτες) είναι ουσίες των οποίων τοχρώμα αλλάζει ανάλογα με το pH του διαλύματος στο οποίο προστίθενται.
Για παράδειγμα, ο δείκτηςφαινολοφθαλεΐνη είναι άχρωμος όταν βρίσκεται μέσα σε διάλυμα με pH μικρότερο του 8,2 καικόκκινος όταν το διάλυμα έχει pH μεγαλύτερο του 8,2. Αντίθετα τοβάμμα του ηλιοτροπίου είναι κόκκινο παρουσίαοξέων καιμπλε παρουσίααλκαλίων.
Η χρήση ενός μόνο δείκτη έχει περιορισμένες δυνατότητες, όσον αφορά την ακρίβεια στη μέτρηση του pH. Παρόλ' αυτά, η χρήση περισσοτέρων δεικτών (ή ενός δείκτη σε συνδυασμό με άλλες μεθόδους) μπορεί να οδηγήσει σε ιδιαίτερα ακριβείς μετρήσεις. Σε ορισμένες περιπτώσεις χρησιμοποιείται πεχαμετρικό χαρτί, δηλαδή ειδικόχαρτί διαποτισμένο με μείγμα δεικτών. Το πεχαμετρικό χαρτί εισάγεται στο υπό μελέτη διάλυμα, οπότε ανάλογα με το pH αποκτά συγκεκριμένο χρώμα. Η σύγκριση του χρώματος αυτού με ειδικούς χρωματικούς πίνακες οδηγεί σε μια καλή προσέγγιση για το pH του διαλύματος.
Με τη χρήση ενόςπεχάμετρου. Το πεχάμετρο είναι μία ειδική συσκευή που χρησιμοποιεί την αρχή της ποτενσιομετρικής μέτρησης του pH (ηλεκτρομετρική μέθοδος). Το πεχάμετρο βοηθά στην περίπτωση που απαιτείται ιδιαίτερη ακρίβεια στη μέτρηση του pH.
