Il pH è il logaritmo negativo della concentrazione di ioni H+ liberi nella soluzione. Più esattamente ci mostra la concentrazione degli ioni H3O+ e OH- di una soluzione acquosa.
La scala del pH e gli ioni dell’acqua
La scala del pH è una scala logaritmica in base 10.
Logaritmica in base 10 significa che ogni punto della scala significa 10 volte, per cui 2 punti sono 10×10 cioè 100, 3 punti 1.000, ecc.
pH = – log [H+]
si usa un segno negativo per avere un valore di pH positivo, quindi è una scelta di comodità.
Se alla neutralità la concentrazione degli ioni H+ è 1×10^-7,
il pH è – log (10^-7) = – (-7) = 7 (infatti log (10^-7) = -7)
L’inverso del pH è il pOH.
pH + pOH = 14
Il pOH = 14 – pH
Quindi se una soluzione acida ha pH 5, avrà pOH = 14 – 5 = 9
Esempio di calcolo del pH…
Abbiamo una soluzione che ha una concentrazione di ioni idronio H3O+ = 5 x 10^-4 M
Conoscendo la concentrazione degli ioni H3O+, calcolo il pH:
Gli ioni idrogeno sono sempre legati all’acqua a formare l’idronio, ma da adesso scriveremo semplicemente H+.
Conoscendo la concentrazione degli ioni H+ possiamo determinare il pH:
[H+] = 5 x 10^-4 M
-log di [H+] = 5 x 10^-4 M
pH 3,3
volendo determino il pOH = 14-3,3 = 10,7
Il pOH
L’inverso del pH è il pOH.
pH + pOH = 14
Il pOH = 14 – pH
Quindi se una soluzione acida ha pH 5, avrà pOH = 14 – 5 = 9
Esempio di calcolo del pOH…
Conoscendo la concentrazione degli ioni OH-, calcolo il pOH…
[OH-] = 2 x 10^-11
-log di [OH-] = 2 x 10^-11 M
pOH 10,7 (guarda caso come il pOH sopra)
volendo determino il pH= 14 -10,7 = 3,3 (come il pH sopra).
Ma a questo punto sorge la domanda: possiamo fare l’inverso, cioè calcolare la concentrazione degli ioni H+ o OH- partendo dalla conoscenza di pH o pOH ?
La risposta è positiva.
Scala di Hemmet
I super acidi vengono misurati con la scala di Hemmet (H0).
Il superacido più forte al mondo è l’acido esafluoroantimonico, è 10 miliardi di miliardi (10^ 18) volte più acido dell’acido solforico.
L’acido solforico ha H0 = -12,0.
L’acido esafluoroantimonico ha H0 = -31,3.