Mulți oameni sunt conștienți de faptul că pH-ul are legătură cu acizii sau bazele și că este important pentru lucruri precum calitatea apei, prepararea alimentelor, viața acvatică și plantele, dar nu mulți înțeleg cu adevărat ce înseamnă.

În termenii cei mai simpli, o valoare a pH-ului indică cât de acidă sau bazică este apa. Un pH de 7 indică o soluție neutră, un pH mai mare de 7 indică o soluție bazică, iar un pH mai mic de 7 indică o soluție acidă. Cu cât o valoare a pH-ului este mai departe de 7, cu atât este mai puternic acidă sau bazică. De exemplu, apa cu un pH de 6 este ușor acidă, iar apa cu un pH de 3 este foarte acidă.

Dacă sunteți mulțumit de acest răspuns, vă puteți opri din citit aici. Dar dacă vreți să știți ce înseamnă cu adevărat pH-ul, citiți mai departe…

Dar ce înseamnă cu adevărat pH-ul?

„H” din pH este simbolul elementar pentru hidrogen. ‘p’ se poate referi la diferite lucruri în diferite limbi, dar cel mai frecvent se spune că ‘pH’ înseamnă ‘puterea hidrogenului’. Deci, ce înseamnă acest lucru?

Hidrogenul la care se face referire în simbolul pH este de fapt ionul de hidrogen, care se scrie H+. Un atom de hidrogen are un proton (care are o sarcină pozitivă) și un electron (care are o sarcină negativă). Ionul de hidrogen este un atom de hidrogen care a renunțat la electronul său. Deoarece nu mai există o sarcină negativă de la electron care să echilibreze sarcina pozitivă de la proton, H+ are o sarcină pozitivă netă (de unde și „+” în simbol).

Nota tehnică: Uneori, ionul de hidrogen este scris ca ion de hidroniu (H3O+).

Prezența H+ este ceea ce face ca apa să fie acidă. Un acid este un compus care contribuie cu H+ la apă, fie direct, fie indirect. De exemplu, acidul clorhidric (HCl) se disociază în ioni de hidrogen (H+) și de clorură (Cl-) în apă, iar H+ este cel care contribuie la aciditatea apei. Cu cât concentrația de H+ este mai mare, cu atât apa este mai acidă.

HCl ® H+ + Cl-

Concentrația de H+ poate fi exprimată în termeni de moli pe litru de apă (un mol reprezintă 6,022×1023 obiecte, cunoscut și sub numele de numărul lui Avogadro). Valoarea pH-ului reflectă concentrația de H+ după cum urmează:

(concentrația de H+ în moli/L) = 10-pH

De exemplu, la pH 6, concentrația de H+ este de 10-6 sau 0,000001 mol/L. La pH 3, concentrația este de 10-3 sau 0,001 mol/L.

Nota tehnică: Chimiștii profesioniști pot folosi definiții ușor diferite ale pH-ului care să țină cont de comportamentul non-ideal al ionului de hidrogen sau care să folosească unități de concentrație diferite (cum ar fi moli pe kg de apă), dar relația de mai sus explică suficient de bine semnificația pH-ului pentru mulți oameni.

Ce se întâmplă cu soluțiile neutre și bazice?

Molculele de apă se despart în doi ioni, ionul de hidrogen (H+) și ionul de hidroxil (OH-):

H2O = H+ + OH-

Această reacție este reversibilă, astfel că H+ și OH- se pot recombina pentru a forma molecule de apă. La un moment dat, concentrațiile de H+ și OH- sunt foarte mici în comparație cu cantitatea de molecule de apă.

Se întâmplă ca la pH 7, concentrațiile de H+ și OH- să fie egale. Acesta este motivul pentru care pH 7 este considerat pH-ul neutru. Sub pH 7, concentrația de H+ este mai mare decât concentrația de OH-, ceea ce face ca apa să fie acidă. Peste pH 7, concentrația de OH- este mai mare decât concentrația de H+, ceea ce face ca apa să fie bazică.

La un pH ridicat, concentrația de H+ este foarte mică. De exemplu, la pH 11, concentrația de H+ este de 10-11 sau 0,00000000001 mol/L. Cu toate acestea, concentrația de OH- este în mod corespunzător mai mare. Concentrația de OH- poate fi exprimată după cum urmează:

(concentrația de OH- în mol/L) = 10pH-14

La pH 11, concentrația de OH- este de 1011-14 (10-3) sau 0,001 mol/L, care este aceeași cu concentrația de H+ la pH 3.

Scala pH-ului: puterea hidrogenului

Scala pH-ului este o scară logaritmică în care o diferență de o unitate de pH reprezintă o diferență de o putere de zece în concentrația de H+. De exemplu, concentrația de H+ la pH 5 este de zece ori mai mare decât la pH 6, de 100 de ori mai mare decât la pH 7 și de 1000 de ori mai mare decât la pH 8. Deoarece fiecare unitate de pH reprezintă o diferență de putere de zece în concentrația de H+, valoarea pH-ului reprezintă „puterea hidrogenului”. De fapt, pH-ul este cel mai adesea definit ca logaritmul negativ al concentrației de H+:

pH = -log10

Același model general se aplică și în cazul OH-. Concentrația de OH- la pH 8 este de zece ori mai mare decât la pH 7, de 100 de ori mai mare decât la pH 6, și așa mai departe.

pH	Concentrația de H+, mol/L	Concentrația de OH-, mol/L
		1×10-14
		1×10-.13
		1×10-12
		1×10-11
		1×10-10
		1×10-9
		1×10-8
	1×10-7	1×10-7
	1×10-8
	1×10-9
	1×10-10
	1×10-11
	1×10-12
	1×10-13
	1×10-14

O concepție greșită frecventă este că scara pH-ului începe la zero și se termină la 14. De fapt, sunt posibile valori negative ale pH-ului și valori ale pH-ului mai mari de 14. De exemplu, acizii concentrați obișnuiți în laboratoare și în industrie au valori negative ale pH-ului. Chiar și în mediul înconjurător, în situații extreme au fost observate valori ale pH-ului de până la -3,6.

.