profil

Wykładnik stężenia jonów wodorowych (pH)

poleca 59% 97 głosów

O przebiegu procesu dysocjacji decyduje rozpuszczalnik. Substancje, które w środowisku wodnym są elektrolitami mocnymi, w innych rozpuszczalnikach mogą być słabymi i odwrotnie.

Woda jako bardzo słaby elektrolit ulega w niewielkim stopniu procesowi dysocjacji elektrolitycznej (autodysocjacja).

Autodysocjacja wody

Stosując do tej równowagi prawo działania mas, można wprowadzić pojęcie iloczynu jonowego wody jako iloczynu stężeń jonów wodorowych i wodorotlenkowych:

Prawo działania mas

Iloczyn ten jest wielkością stałą w danej temperaturze:

Iloczyn jonowy wody

Definiując kolejne pojęcia (wielkości charakteryzujące odczyn roztworu) pH i pOH:

Definiowanie odczynu roztworu

otrzymujemy zależność:

Zależność

Odczyn roztworu zależy od stężenia jonów H+ i stężenia jonów OH.

Zależność odczynu roztworu od stężenia jonów

Wskaźniki kwasowo-zasadowe to związki typu słabych kwasów lub słabych zasad organicznych. Barwa ich formy zdysocjowanej i niezdysocjowanej jest różna. pH roztworu decyduje, która z tych form będzie w przewadze i która barwa wskaźnika się pojawi. W roztworze ustala się stan równowagi, którego położenie zależy od stężenia jonów H+ i OH. W przypadku wskaźnika będącego słabym kwasem, np. oranżu metylowego, forma zdysocjowana nadaje roztworowi barwę żółtą, a niezdysocjowana – czerwoną:

Wskaźniki kwasowo-zasadowe

W środowisku zasadowym jony OH spowodują przesunięcie równowagi w prawo, co wywoła zmianę barwy wskaźnika.

Przykłady wskaźników kwasowo-zasadowych:

wskaźnik barwa w środowisku zakres pH zmiany barwy
kwasowym zasadowym
błękit tymolowy czerwona żółta 1,2 – 2,8
błękit bromokrezolowy żółta niebieska 3,0 – 4,6
czerwień Kongo niebieska czerwona 3,0 – 5,0
oranż metylowy czerwona żółta 3,2 – 4,4
zieleń bromokrezolowa żółta niebieska 3,8 – 5,2
błękit bromotymolowy żółta niebieska 6,0 – 7,6
lakmus czerwona niebieska 4,5 – 8,3
fenoloftaleina bezbarwna malinowa 8,2 – 10,0

Najpopularniejszym wskaźnikiem jest papierek uniwersalny nasycony mieszaniną wskaźników, zwany wskaźnikowym, który w roztworze o odczynie kwasowym przyjmuje barwę czerwoną, o odczynie zasadowym – niebiesko - zieloną, a w roztworze o odczynie obojętnym jego barwa pozostaje bez zmian, czyli żółta.

Jak zbadać odczyn roztworu? Należy nanieść kroplę roztworu na uniwersalny papierek wskaźnikowy:

Badanie papierkiem uniwersalnym

Warto zwrócić uwagę, że odpowiednie pH warunkuje też prawidłowe działanie organizmu ludzkiego. W każdym narządzie pH ma odpowiednią wartość, która powoduje, że działające w nim enzymy są aktywne. Wartość pH płynów ustrojowych lub jam ciała odgrywa także rolę w obronie organizmu przed bakteriami i wirusami.

pH w organizmie człowieka

Podoba się? Tak Nie