pH
er en maleenhet for surhetsgrad i vannløsninger. En nøytral løsning, rent
vann
, har en pH pa 7. Løsninger med pH under 7 er
sure
, de som har pH over 7 er
alkaliske
. De fleste stoffer har pH mellom 0 og 14, men pH-verdier under null og over 14 forekommer.
Det finnes flere hypoteser om hva ≪pH≫ star for.
[1]
En hypotese er at ≪pH≫ er forkortelse for potens (p) og
hydrogen
(H),
[2]
antatt a være fra
latin
pondus hydrogenii
eller
potentia hydrogenii
,
[3]
[4]
der
pondus
betyr ≪vekt≫ eller ≪mengde≫,
potentia
betyr ≪potens≫ eller ≪styrke≫ og
hydrogenium
betyr ≪hydrogen≫.
Det som bestemmer hvorvidt en løsning er sur eller alkalisk er
konsentrasjonen
av
H
+
-ioner. Strengt tatt forekommer ikke slike ioner fritt i vannløsninger, de vil alltid knytte seg til et vannmolekyl og danne et H
3
O
+
-ion. Det er vanlig a se bort fra dannelsen av H
3
O
+
-ionet i beskrivelsen av syrer og baser. Selv i helt rent vann finnes det noen H
+
-ioner. Dette skyldes at noen vannmolekyler spontant splittes i H
+
- og OH
?
-ioner. Ved
standard trykk og temperatur
er ca. ett av ti millioner vannmolekyler spaltet pa denne maten. Konsentrasjonen av H
+
-ioner males i
mol
per
liter
, ogsa kalt
molaritet
og er i rent vann 1×10
?7
mol/l. Konsentrasjonen kan variere over mange størrelsesordner og det er derfor praktisk a innføre følgende definisjon av pH:
Det er minustegnet i formelen som gjør at en lavere pH-verdi tilsvarer en løsning med høyere konsentrasjon av H
+
-ioner.
Selv om baser er definert som stoffer som øker konsentrasjonen av OH
?
-ioner, enten ved a avgi OH
?
-ioner eller oppta H
+
-ioner, kan man bruke pH ogsa for a angi styrken pa alkaliske løsninger. Dette skyldes at produktet av konsentrasjonene av H
+
- og OH
?
-ioner er konstant ved en gitt temperatur. Denne likevekten er gitt ved:
- (Ved 293
K
)
Det er derfor H
+
-ioner ogsa i alkaliske løsninger, men færre jo mer alkalisk løsningen er. Det hadde egentlig ikke vært noe i veien for a benytte konsentrasjonen av OH
?
-ioner, pOH, som mal pa surhetsgrad i stedet for pH, men det er konvensjon a kun benytte pH. En konsekvens av likevekten over er at pH + pOH = 14. Ved andre temperaturer enn 293 K blir summen litt avvikende fra 14.
Det finnes kjemiske stoffer som skifter farge ved en bestemt pH-verdi, slike stoffer kalles
pH-indikatorer
. Ved a kombinere pH-indikatorer som skifter farge ved ulik pH er det mulig a lage
pH-papir
(
lakmuspapir
) som kan finne pH-verdier med noenlunde nøyaktighet i et større intervall. Elektroniske
pH-metere
er basert pa at vannets elektriske ledningsevne er proporsjonal med ionekonsentrasjonen.
- Chang, Raymond (2008).
General chemistry : the essential concepts
(5 utg.). Boston. McGraw-Hill.
ISBN
9780071102261
.
- Chang, Raymond; Goldsby, Kenneth A. (2014).
General chemistry : the essential concepts
(7 utg.). New York. McGraw-Hill.
ISBN
9781259060427
.