Теория · Химия

Кислоты, основания, pH

Кислотность раствора определяется концентрацией ионов водорода. Чтобы не писать степени с минусом, ее выражают через pH — логарифмическую шкалу от 0 до 14.

Шкала pH

pH = −lg[H⁺]. Нейтральная среда pH = 7, кислая — меньше 7, щелочная — больше 7.
Произведение [H⁺]·[OH⁻] = 10⁻¹⁴ при 25 °C, поэтому pH + pOH = 14.
Изменение pH на единицу — это изменение концентрации ионов водорода в десять раз.

Сильные и слабые

Сильные кислоты: HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂SO₄ — диссоциируют полностью.
Сильные основания: NaOH, KOH, гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов.
Слабые (уксусная кислота, аммиак) диссоциируют частично, и pH у них ближе к семи при той же концентрации.
У двухосновной кислоты концентрация ионов водорода вдвое больше концентрации самой кислоты.

Нейтрализация и индикаторы

В точке эквивалентности n(H⁺) = n(OH⁻).
Лакмус: в кислой красный, в щелочной синий.
Фенолфталеин: в кислой бесцветный, в щелочной малиновый.
Метилоранж: в кислой красный, в нейтральной оранжевый, в щелочной желтый.

Разобранный пример

Чему равен pH раствора соляной кислоты с концентрацией 0,01 моль/л?

HCl — сильная одноосновная кислота, диссоциирует полностью.
Значит [H⁺] = 0,01 = 10⁻² моль/л.
pH = −lg(10⁻²) = 2.

pH = 2. Если бы кислота была двухосновной с той же концентрацией, ионов водорода стало бы вдвое больше и pH снизился бы примерно до 1,7.

Что помнить

pH — это логарифм, шаг в единицу означает разницу в десять раз.
Сильные кислоты и основания диссоциируют полностью.
pH + pOH = 14.
У многоосновных кислот считают все отдающиеся протоны.

Проверить себя на тесте Другие темы