Syrer, baser og pH-skalaen

admin 0 Comments Articles

Syrer, baser og pH-skalaen

Hvad betyder det, at en opløsning er sur eller basisk (alkalisk)?

Det hele har noget at gøre med hydrogenioner (forkortet med det kemiske symbol H+). I vand (H2O) dissocieres (splittes) et lille antal af molekylerne. Nogle af vandmolekylerne mister et hydrogen og bliver til hydroxidioner (OH-). De “tabte” hydrogenioner slutter sig til vandmolekylerne og danner hydroniumioner (H3O+). For at gøre det enkelt, betegnes hydroniumioner som hydrogenioner H+. I rent vand er der lige mange hydrogenioner og hydroxidioner. Opløsningen er hverken sur eller basisk.

En syre er et stof, der afgiver hydrogenioner. Når en syre opløses i vand, forskydes balancen mellem hydrogen- og hydroxidioner derfor, når en syre opløses i vand. Nu er der flere hydrogenioner end hydroxidioner i opløsningen. Denne form for opløsning er sur.

En base er et stof, der accepterer hydrogenioner. Når en base opløses i vand, forskydes balancen mellem hydrogen- og hydroxidioner den modsatte vej. Fordi basen “suger” hydrogenioner op, er resultatet en opløsning med flere hydroxidioner end hydrogenioner. Denne type opløsning er basisk.

Syrlighed og alkalinitet måles med en logaritmisk skala kaldet pH. Her er grunden: En stærkt sur opløsning kan have hundrede millioner millioner millioner, eller hundrede billioner (100.000.000.000.000.000) gange flere hydrogenioner end en stærkt basisk opløsning! Bagsiden er naturligvis, at en stærkt basisk opløsning kan have 100.000.000.000.000.000 gange flere hydroxidioner end en stærkt sur opløsning. Desuden kan koncentrationerne af hydrogen- og hydroxidioner i hverdagsopløsninger variere over hele dette område.

For at kunne håndtere disse store tal nemmere bruger forskerne en logaritmisk skala, pH-skalaen. Hver ændring på én enhed på pH-skalaen svarer til en ti-dobbelt ændring i hydrogenionkoncentrationen. pH-skalaen er teoretisk set ubegrænset, men de fleste pH-værdier ligger i intervallet fra 0 til 14. Det er meget nemmere at bruge en logaritmisk skala i stedet for altid at skulle skrive alle de nuller ned! Bemærk i øvrigt, at hundrede millioner millioner millioner er en etter med fjorten nuller efter? Det er ikke tilfældigt, det er logaritmer!

For at være mere præcis er pH den negative logaritme af hydrogenionkoncentrationen:

De firkantede parenteser omkring H+ betyder automatisk “koncentration” for en kemiker. Hvad ligningen betyder, er netop det, vi sagde før: For hver ændring i pH på 1 enhed ændrer hydrogenionkoncentrationen sig ti gange. Rent vand har en neutral pH-værdi på 7. pH-værdier lavere end 7 er sure, og pH-værdier højere end 7 er basiske (basiske). Tabel 1 indeholder eksempler på stoffer med forskellige pH-værdier (Decelles, 2002; Environment Canada, 2002; EPA, dato ukendt).