pH er en parameter som angir hvor sur en vannløsning er. Surheten er bestemt av konsentrasjonen av H+-ioner i løsningen.  I stedet for å oppgi at konsentrasjonen av H+-ioner i en løsning er  0,01 mol/L oppgir vi at pH i løsningen 2,0 da 0,01 = 10–2. (p står for potens.)

pH-papir

av Bjørn Pedersen. Gjengitt med tillatelse

Den enkleste måten å måle pH på er å bruke et pH-papir (se figur). Et pH-papir er en strimmel papir innsatt med forskjellige fargestoffer. pH-skalaen går fra 1 til 14, og med pH-papiret følger en skala som viser hvilken pH en bestemt farge angir.

  • Løsningen er sur når pH ligger mellom 1 og 7.
  • Løsningen er basisk når pH ligger mellom 7 og 14.
  • Løsningen er nøytral når pH er lik 7.

Til en bit av pH-papiret i figuren setter man en dråpe av løsningen og sammenligner fargen i flekken etter dråpen med fargene på forsiden av boksen. Papiret egner seg ikke til å bestemme pH i løsninger med pH mellom 6 og 8 da antall ioner i løsningen da er så liten at stoffene i papiret forstyrrer.

Et alternativ til pH-papir er å sette en pH-indikator til løsningen.

Mer nøyaktige pH-verdier bestemmes med et pH-meter

pH er bestemt av konsentrasjonen av oksoniumioner [H3O+] i en løsning. Det spesielle med pH er at når pH øker skyldes det at konsentrasjonen av oksoniumioner i løsningen avtar. Det blir vist i neste avsnitt.

Når pH = 1,0 er konsentrasjonen av oksoniumioner 0,10 mol/L. Når pH = 2,0 er konsentrasjonen av oksoniumioner 0,010 mol/L dvs bare en tiendel av hva den var da pH var lik 1,0.

[H3O+] er lik konsentrasjonen av oksoniumioner i løsningen målt i mol/L. 

pH = –log[H3O+]

(enheten mol/L sløyfes ved innsetning i formelen).

Omvendt er:

[H3O+] = 10-pH mol/L

Grunnen til at pH,  en logaritmisk størrelse, ble innført er at konsentrasjonen av oksoniumioner varierer mange størrelsesordener. Det er mye enklere å si at pH = 4,49 i en løsning enn at konsentrasjonen av H3O+-ioner er 0,0000323 mol/L.  

pH varierer med temperaturen. For å få sammenlignbare data bør pH måles ved 25 oC.

I løsninger i vann gjelder alltid likevekten:

H3O+(aq) + OH-(aq) ↔ 2H2O(l)

Fra Guldberg og Waages lov følger likevektsuttrykket:

[H3O+] · [OH] = K

Ved 25 oC er K = 1,0 · 10-14

Denne ligningen betyr at hvis vi starter med en sur løsning, og setter til en base, vil konsentrasjonen av oksoniumioner avta og konsentrasjonen av hydroksidioner øke. Når pH = 7 er konsentrasjonen av hydroksidioner lik konsentrasjonen av oksoniumioner (og bare 0,00000007 mol/L). Når pH er større enn 7 er det flere hydroksidioner enn oksoniumioner i løsningen.

Tar vi logaritmen til likevektsuttrykket får vi:

pH + pOH = 14,0 ved 25 oC

Her er pOH = –log[OH-]

pH ble innført av den danske kjemikeren Søren Peter Lauritz Sørensen i 1909 da han var leder for den kjemiske avdeling ved Carlsberg Laboratorium i København.

Den gang var regning med logaritmer alminnelig så logaritmeregning var allmennkunnskap. I dag bruker vi i stedet en elektronisk kalkulator og logaritmeregning har gått i glemmeboken. Derfor ville neppe pH ha blitt innført i dag. I stedet ville man ha brukt dekadiske forstavelser (SI-prefikser). Da kan 0,0000323 mol/L skrives 32,3 μmol/L

1 M saltsyre 0,0
0,1 M saltsyre 1,0
Magesaft 0,9–1,5
Sitronsaft 2,3
Alminnelig eddik 3,1
Sur melk 4,4
Urin 5,5–7
Rent vann 7,0
Blod 7,32–7,35
Tarmsaft 8,3
Sjøvann 8,3
10 % ammoniakkvann 11,0
10 % sodaløsning 11,3
Mettet kalkvann 12,3
1 M natronlut 14,0

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.