Водородный показатель

Водородный показательХимически чистая вода очень cлабо проводит электрический ток, она является слабым электролитом:

H2O H+ + OH–

Степень электролитической диссоциации воды при 25°С равна 10–9. Это означает, что лишь одна молекула из миллиарда (109) продиссоциировала.

Для воды при постоянной температуре произведение концентрации ионов водорода [H+] и гидроксид-ионов [OH–] является постоянной величиной, которая называется иoнным произведением воды (Kw). При 25°С.

Kw = [H+]·[OH–] = 10–14

В нейтральных растворах [H+] = [OH–], следовательно, [H+] = = 10–7 моль/л. При добавлении к раствору кислоты концентрация ионов водорода [H+] возрастает, а концентрация гидроксид-ионов [OH–] убывает. При добавлении раствора щелочи, наоборот, концентрация ионов водорода [H+] уменьшается, а концентрация гидроксид-ионов [OH–] увеличивается. Для удобства использования этих величин введено представление о водородном показателе.

Водородный показатель — pH — численная характеристика кислотной или щелочной среды водного раствора. Значение pH водного раствора равно десятичному логарифму молярной концентрации ионов H+, взятому с обратным знаком: pH = –lg[H+]. В нейтральных растворах pH = 7, в кислых pH < 7, в щелочных pH >7.

Значения рН широко используют в химии, биохимии, геохимии, медицине, при разработке различных косметических препаратов, в повседневной жизни. Так, рН желудочного сока человека 2-4, рН крови около 8 и т. д. Значение рН водопроводной воды около 7, а дистиллированной воды — около 6,4-6,6 (из-за образования угольной кислоты при растворении в воде углекислого газа).

Для измерения pH существуют различные методы. Приближенные значения водородного показателя раствора можно оценить с помощью специальных веществ — индикаторов, которые изменяют свою окраску в зависимости от концентрации ионов водорода.
В лабораторной практике широко используется универсальная индикаторная бумага (фильтровальная бумага, пропитанная универсальным индикатором), позволяющая измерять pH в широких пределах.