Дефиниција и једначина пХ у хемији

пХ је мера водоник јона концентрација, мера од киселост или алкалност од решење. ПХ скала се обично креће од 0 до 14. Водени раствори на 25 ° Ц са пХ мањим од 7 кисела, док су они са пХ већим од 7 основни или алкални. Ниво пХ од 7,0 на 25 ° Ц је дефинисано као „неутрално" због концентрација од Х₃О⁺ једнака је концентрацији ОХ⁻ у чистој води. Веома јаке киселине могу имати негативни пХ, док веома јаке базе могу имати пХ већи од 14.

Једначина за рачунање пХ предложио је 1909. дански биохемичар Сøрен Петер Лауритз Сøренсен:

пХ = -лог [Х⁺]

где је лог логаритам 10-базе и [Х⁺] означава концентрацију водоничних јона у јединицама молова по литру раствора. Израз "пХ" потиче од немачке речи "потенз", што значи "снага", у комбинацији са Х, елементом елемента за водоник, па је пХ скраћеница за "снага водоника".

Свакодневно радимо са многим киселинама (низак пХ) и базама (висок пХ). Примери пХ вредности лабораторијских хемикалија и производа за домаћинство укључују:

0: хлороводонична киселина
2.0: сок од лимуна
2.2: сирће
4.0: вино
7.0: чиста вода (неутрална)
7.4: људска крв
13.0: лужина
14.0: натријум хидроксид

пХ има значење само у воденом раствору (у води). Многе хемикалије, укључујући течности, немају пХ вредности. Ако нема воде, нема пХ. На пример, нема пХ вредност за биљно уље, бензин или чисти алкохол.

Међународна унија чисте и примењене хемије (ИУПАЦ) има нешто другачију пХ вредност која се заснива на електрохемијским мерењима стандардног пуферског раствора. У суштини, дефиниција користи једнаџбу:

пХ = -лог а_{Х +}

где_{Х +} означава активност водоника, што је ефективна концентрација водоничних јона у раствору. То се можда мало разликује од праве концентрације. ИУПАЦ пХ скала такође укључује термодинамичке факторе, који могу утицати на пХ.

У већини ситуација је довољна стандардна пХ дефиниција.

Груба мерења пХ се могу извршити коришћењем лакмус папир или другу врсту пХ папира за коју се зна да мења боје око одређене пХ вредности. Већина индикатора и пХ папира корисни су само за откривање да ли је нека супстанца киселина или база или за идентификацију пХ у уском опсегу. Универзални индикатор је мешавина раствора индикатора чија је намена да обезбеди промену боје у опсегу пХ од 2 до 10.

Прецизнија мерења врше се помоћу примарних стандарда за калибрацију стаклене електроде и пХ мерача. Електрода делује мерењем разлике потенцијала између водоничне електроде и стандардне електроде. Пример стандардне електроде је сребрни хлорид.

пХ се користи у свакодневном животу као и науци и индустрији. Користи се у кувању (нпр. Реагирање прашка за пециво и киселине како би се пецива подигла), за дизајн коктела, у средствима за чишћење и у спремању хране. Важно је за одржавање базена и пречишћавање воде, пољопривреду, медицину, хемију, инжењерство, оцеанографију, биологију и друге науке.