Съдържание
- TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
- Измерване на киселинност
- Счупени молекули, безплатни йони
- Екстремна киселина
- Прогнозиране на pH
Киселините участват дълбоко в безброй биологични, геоложки и технологични процеси. Бактериите произвеждат млечна киселина, която запазва храната, почвените киселини освобождават хранителни вещества от торове на основата на скали, а киселини в батерии водят до реакции, които генерират електрическа енергия. Солната киселина, често съкратено като HCl, е често срещан пример за силна киселина и специфични стойности на pH могат да бъдат постигнати чрез смеси от солна киселина и вода.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
Добавянето на солна киселина към водата понижава pH на водата до стойност по-малка от 7,0 и прави кисел разтвор.
Измерване на киселинност
PH скалата, която обикновено варира от 0 до 14, измерва концентрацията на водородни йони в дадено вещество. Киселините имат рН стойности по-малки от 7, основите имат рН стойности по-големи от 7, а рН стойност 7.0 е неутралната точка. PH скалата е отрицателна и логаритмична, което означава, че увеличение на концентрацията на водородни йони с коефициент от десет съответства на понижение с една единица по скалата на рН. Добавянето на кисело вещество към водата намалява общото pH на разтвора.
Счупени молекули, безплатни йони
Когато се добави киселина към водата, молекулите на киселината се разделят на отделни йони в процес, известен като разпадане. Молекула на солна киселина, например, се състои от водороден атом и хлорен атом. Когато тези молекули се разтворят във вода, те се разделят на положително зареден водороден йон и отрицателно зареден хлорен йон. Това води до повишена концентрация на водородни йони и по този начин до по-ниско pH. Солната киселина е класифицирана като "силна" киселина, което означава, че практически всички молекули се разделят. Много други киселини - като оцетна киселина, обикновено наричана оцет - се класифицират като „слаби“ киселини. Само някои от молекулите на слабите киселини се отделят, когато се добавят към водата.
Екстремна киселина
Чистата солна киселина има теоретично pH на нула - с други думи, тя е изключително кисела. В практически ситуации обаче солната киселина съществува само като разредена субстанция. Следователно, ефективното рН на солната киселина зависи от степента на разреждане. Тъй като рН на солната киселина е толкова ниско, големи промени в pH се появяват дори когато се добавят малки количества към неутрален разтвор като вода.Един пример за разредена солна киселина е човешката стомашна киселина, която има стойност на pH около 3.
Прогнозиране на pH
Степента на промяна на pH, която се получава, когато към водата се добавят силни киселини като солна киселина, съответства директно на коефициента на разреждане, тъй като всички киселинни молекули отделят един водороден йон. Тъй като рН скалата следва логаритмична връзка, разтварянето на коефициент от десет отговаря на промяна на pH на една единица. Например 1 милилитър солна киселина, добавен към 10 милилитра pH-неутрална вода, води до намаляване на концентрацията на водородни йони с един коефициент от десет. По този начин рН на крайния разтвор ще бъде с една единица по-висок от pH на първоначалната солна киселина. Ако към 100 милилитра вода се добави 1 милилитър солна киселина, концентрацията на водородни йони намалява с два фактора от десет и pH се увеличава с две единици.