Cos'è il pH? Nella letteratura professionale, incontriamo il concetto espresso con le lettere pH e i numeri di accompagnamento da 0 fare 14.
Credo, che nel prossimo futuro sarà necessario determinare il pH in un moderno caseificio, ad esempio per seguire l'andamento della fermentazione nei formaggi, o selezionando un'adeguata miscela di pasta di formaggio destinata alla rifusione selezionando per essa sali emulsionanti, ecc.. In ogni caso, strumenti per la determinazione del pH, il cosidetto. pehametry, stanno diventando più economici e più facili da usare, ed ancora più semplice ed economica è la determinazione del pH mediante il cosiddetto. indicatori.
Se prendiamo uguali quantità di acido cloridrico 1-normale e tale acido acetico e poi titoliamo ciascuno separatamente 1 normale soluzione di idrossido di sodio, noi troveremo, che useremo tanta liscivia per neutralizzare completamente l'acido cloridrico, per quanto riguarda la neutralizzazione dell'acido acetico. Sono quindi acidi di eguale valore, o come si dice di solito, di uguale potenza. Ma quando li diluiamo con uguali quantità di acqua e proviamo, lo diremo, che l'acido cloridrico è forte o tagliente, mentre l'acido acetico è debole o mite. Da dove viene questa differenza??
Lo sappiamo già dalla chimica elementare, che acidi, basi e sali si dissociano in soluzione acquosa, cioè. decadono in atomi o gruppi di atomi, alcuni di loro hanno una carica elettrica positiva ( + ), altro negativo (—). Gli atomi o gruppi così dissociati sono chiamati ioni, cioè vagabondi. Saranno diretti verso gli elettrodi, quando facciamo passare una corrente elettrica attraverso la soluzione, in cui si trovano. Gli ioni con carica positiva sono chiamati cationi ( + ), perché viaggiano al catodo, e quelli con carica negativa sono chiamati anioni (—). Questi vanno verso l'anodo. Questo è anche il caso della soluzione dissociata:
Ma c'è una così grande differenza tra i due acidi, che nell'acido cloridrico la decomposizione in ioni è immediatamente di circa 91%, mentre solo in acido acetico 2%. Noteremo anche la differenza nel comportamento di questi acidi, quando passiamo corrente elettrica attraverso ciascuno di essi. L'acido cloridrico conduce l'elettricità molto meglio e mostra un'oscillazione maggiore sul misuratore di corrente rispetto all'acido acetico. Ciò significa una dissociazione più forte in ioni nell'acido cloridrico rispetto all'acido acetico. È questa differenza nella quantità di ioni idrogeno liberi che rende, che chiamiamo acido cloridrico forte e acido acetico debole. Poiché le reazioni chimiche sono le reazioni più comuni tra gli ioni, quindi, in acido cloridrico, può agire immediatamente 91% ioni liberi, mentre solo in acido acetico 2%. Il resto degli ioni sarà formato dalla risorsa solo sotto l'influenza di qualche stimolo, che è ad es.. liscivia aggiunta durante la titolazione o la diluizione con acqua.
Acidità, che abbiamo riscontrato durante la titolazione indipendentemente dalla presenza di ioni H+ già liberi e poi liberanti, si chiama acidità potenziale. Al contrario, l'acidità, che risulta dalla presenza di ioni H + liberi solo in un dato momento, è indicata come acidità effettiva o anche R ea l n, cioè attivo o reale, perché solo questa acidità come risultato degli ioni H + liberi è attiva. Ad esempio, durante la fermentazione del formaggio, vogliamo scoprirlo, qual è il mezzo acido che influenza la vita dei batteri?. Allora siamo interessati al problema, qual è l'acidità attiva?, non è una domanda, quanto acido da ionizzato e non ionizzato è nell'intera risorsa.
Come capire il simbolo del pH solitamente usato come misura della concentrazione di ioni H+? L'analisi utilizza anche il termine "grammolecola” o "mol”. Così 1 mole di HCl è 1 + 35,5 = 36,5 G. Per l'acqua, il prodotto delle concentrazioni di entrambi gli ioni è sempre costante. Indicando questo prodotto con la lettera K otteniamo: K = [H+] X X [(OH-)]. Le parentesi barrate indicano entrambi gli ioni nella loro concentrazione (cioè. contenuto) ionico.
Fondare, che questa costante K è in acqua 10-14. Ne consegue da quanto sopra, che da una molecola d'acqua si forma sempre durante la dissociazione con uno ione idrogeno H+ e uno ione idrossido (OH)— , cioè, le loro concentrazioni sono sempre uguali e si equivalgono l'una all'altra 10-7.
La reazione di tale soluzione è detta neutra. Poiché il peso atomico dell'idrogeno è 1, Perciò 1 grammo atomo di idrogeno - 1 g, quindi, la concentrazione di ioni idrogeno in 1 litro di acqua neutra è 1 X 10-7. La dissociazione in acqua è trascurabile, ma ancora misurabile.
Gli ioni idrogeno originariamente presenti nell'acqua aumenteranno quantitativamente, cioè. la loro concentrazione sarà maggiore, quando aggiungiamo acido all'acqua, ad es.. HCl. Allora invece di H + - 10—7 otterremo, per esempio. i valori 10-4 o 10-3, cioè frazioni con meno zeri al denominatore esponente negativo inferiore, maggiore è il suo valore, maggiore è la concentrazione di ioni.
Come abbiamo visto prima, il prodotto degli ioni idrogeno e idrossido è sempre costante. Quindi se il contenuto di ioni idrogeno aumenta, allo stesso tempo, il contenuto di gruppi ossidrilici è ridotto nella stessa misura. Quindi, quando nell'esempio sopra menzionato la concentrazione di ioni H + è aumentata a 10-3, allo stesso tempo, la concentrazione di ioni idrossido scenderà a 10-11, perché 10-3 X 10-11 = 10-14. Tuttavia, se aggiungiamo basi a una soluzione, ad es.. NaOH, quindi le particelle di idrossido di sodio si scompongono in ioni Na7” io (OH)—, cioè, la concentrazione di ioni aumenta (OH)-, allo stesso tempo, la concentrazione di ioni H+ diminuisce.
L'ambiente entro i limiti di concentrazione di ioni idrogeno da 10-7 fare 10° = 1, e come basico - a concentrazioni di ioni idrogeno da 10-7 fare 10-14.
H+ Reazione neutra (OH)—
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
molto acido leggermente acido leggermente alcalino fortemente alcalino.
Poiché operando con poteri negativi come negative. H+ = 10-6 è scomodo, quindi Sorensen ha creato il simbolo pH, prendendo il logaritmo negativo dei valori corrispondenti, ad es.. solo w con l'esponente inverso (—log H+ = pH). Nell'esempio sopra si ottiene pH = = 6.
Metodo colorimetrico. La concentrazione di ioni può essere determinata anche con molti reagenti che cambiano colore. Tale reagente è ad es.. alizaryna i fenoloftaleina.