Водородный показатель. Кислотность и основность растворов

Для удобства вместо значений [H⁺] используют водородный показатель pH.

Водордный показатель есть отрицательный десятичный логарифм числового значения молярной концентрации ионов водорода:

pH = -lg[H⁺]

По аналогии используют гидроксильный показатель (pOH):

pOH = -lg[OH^-]

Поскольку K_В = [H⁺]·[OH^-] = const при T = const, то pH + pOH = -lg K_В = f(T).

При 25 ° С pH + pOH = -lg 1·10^-14 = 14, или pH = 14 - pOH.

Величина pH используется как мера кислотности, нейтральности или основности водных растворов:

в кислой среде pH < 7,

в нейтральной среде pH = 7,

в основной среде pH > 7.

Значение pH может быть больше 14 (очень щелочная среда) или отрицательным (очень кислая среда) только при очень больших концентрациях (>10 М/л). Поскольку такие концентрации используются крайне редко, считается, что 0 < рН < 14.

Кислотно-основные индикаторы

Существуют различные методы определения концентрации ионов водорода (и, соответственно, гидроксид-ионов). Один из простейших методов основан на использовании кислотно-основных индикаторов. В качестве таких индикаторов служат органические кислоты и основания, которые резко изменяют свою окраску в определенном узком интервале pH. Обычно стараются подобрать индикатор с узким интервалом перехода (не более двух единиц pH). В табл.6.3 показаны интервалы перехода окраски важнейших кислотно-основных индикаторов.

Часто используют смеси индикаторов - универсальные индикаторы, которые способны многократно изменять окраску: определенному интервалу pH (иногда узкому, до 0,2 единиц) отвечает характерная окраска, присущая одному из индикаторов смеси. Наиболее точным методом определения pH является потенциометрический, основанный на измерении зависимости потенциала электрода от концентрации ионов водорода в исследуемом растворе.

Таблица 6.3.