pH-ul (puterea de hidrogen) reprezintălogaritmul zecimal cu semn schimbat al concentrațieiionilor de hidrogen dintr-osoluție, indicând caracterul acid sau bazic al acesteia. Prin noțiunea de pH se exprimă cantitativ aciditatea (sau bazicitatea) unei substanțe, pe baza concentrației ionilor numițihidroniu 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 si avem concentrație de protoni egală cu 1/10^5 sau mai mica trebuie să iei în considerarea si 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 in considerare.
Atunci pentru a avea ph corect vei folosi ecuatia de gradul al doilea in care constanta de aciditate este diferita de 0.(atunci cand 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).
- 0 ≤ pH < 7 =>pH acid | soluție acidă
- pH = 7 =>pH neutru | soluție neutră
- 7 < pH ≤ 14 =>pH bazic (alcalin) | soluție bazică (alcalină)
| indicator | mediu neutru | mediu acid | mediu bazic |
|---|
| fenolftaleina | incoloră | incoloră | roșie carmin |
| metiloranj | oranj | roșu | galben |
| turnesol | violet | roșu | albastru |
Pentru definirea pH-ului se folosește scara logaritmică la reprezentarea activității ionului dehidrogen în soluție. pH-ul este egal cu logaritmul negativ al concentrației ionului deH+(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:
![{\displaystyle {\mbox{pH}}\approx -\lg {\frac {[\mathrm {H^{+}} ]}{1~\mathrm {mol/L} }}=-\lg {\left|[\mathrm {H^{+}} ]\right|}}](/image.pl?url=https%3a%2f%2fwikimedia.org%2fapi%2frest_v1%2fmedia%2fmath%2frender%2fsvg%2fd6134f6fc842c4608ff1652f1237959ca07c9f2c&f=jpg&w=240)
pH-ul poate fi măsurat prin:
- Adăugarea unuiindicator 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 aparatpH-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).
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 de298,15K (25 °C).
- I. Ion, A. IonChimie analitică. Echilibre chimice Editura Printech, București, 1999
- Gabriela Alina Dumitrel, Doru DumitrelDeterminarea standardelor pH-metrice in diversi solventi neaposi sau micsti,Editura Politehnica, 2010
