A pH érték: savak, lúgok, sók. Kémiai értelemben azokat a vegyületeket nevezik savaknak, amelyeknek oldatában hidrogénionok (H+) vannak. Mit is jelent ez? A hidrogén a legkisebb atom, egyetlen protonja van, és ennek megfelelően egyetlen elektronja. Ebben az állapotában az elektromos töltése semleges, mert az elektron negatív töltése kioltja a proton pozitív töltését. | A hidrogénatom nem stabilis, mert elektronhéján nincs meg a feltöltéshez szükséges két elektron. Ezért természetes körülmények között a hidrogén mindig molekuláris állapotban van, azaz két hidrogén atom kovalens kötéssel egyesülve egy H2 molekulát alkot. | Különleges helyzete miatt még egy lehetősége van a stabilizálásra, az hogy egyetlen negatív jellegű elektronját leadja, és ilyen módon pozitív töltésű hidrogénion marad. | A hidrogénion tehát egyetlen protonbál áll, elektronhéj nélkül. A hidrogén kivétel nélkül minden savban ilyen állapotban van, ettől származik a savaknak minden jellegzetes tulajdonsága, a savanyú íztől az összes kémiai reakciókig. | A víz A víz savasság szempontjából semleges. A víz molekulái 2 hidrogén atomból és egy oxigén atomból állnak. Mindegyik atom "bedobja" a kapcsolatba az elektronjait. Az oxigén kettőt és az egy-egy hidrogén atom egyet-egyet, és így keletkezik a víz. A vízmolekulák elektromos töltése semleges. Az oldatok, folyadékok jellemzője, hogy az őket alkotó molekulák szétesnek (disszociálnak). A víz esetében sincs ez másként, de elég stabil állapotú, mivel 555 millió molekula közül egy esik szét. A szétesett molekula, azonban nem pontosan azokra az elemekre esik szét mint amiből keletkezett, hanem egy pozitív töltéssel rendelkező hidrogénionra (H+), és egy negatív töltéssel rendelkező hidroxidionra (OH-). A hidrogén atomnak eggyel kevesebb elektronja van, míg a hidroxidionnak eggyel több. A vízben a hidrogénionok száma megegyezik a hidroxidionok számával. Ezért se nem savas vagy lúgos a kémhatása, hanem semleges. Van még egy fontos tudnivaló ezzel kapcsolatban, méghozzá az, hogy a testünk 70% víz. | A savak A savak természetesen nem mind egyformák. A sósav „erősebb" az ecetsavnál, és a kénsav a citromsavnál. Ennek oka, hogy az erős savakban valamennyi molekulából hidrogénion válik le, vagyis teljes mértékben szétesnek (disszociálnak). A gyenge savakban viszont a molekuláknak csak egy részéből válik le a hidrogénion, tehát az oldatukban kevesebb lesz a hidrogénionok száma, mint az ugyanolyan töménységű erős savak oldatában. | A lúgok A lúgoknál nagyon hasonló a helyzet. A különbség annyi, hogy ezek oldatában nem hidrogén, hanem hidroxidionok (OH-) találhatók. Az erős lúgok, mint a nátronlúg (NaOH), itt is teljesen szétesnek ionjaikra, a gyenge lúgokban viszont a molekuláknak csak egy része. | A pH érték A savanyúság, ill. lúgosság foka a hidrogénionok vagy hidroxidionok mennyiségétől függ. Az oldatok kémhatásának savanyúságának, ill. lúgosságának jellemzésére elég egyetlen adatot megadni. Ez az adat a nemzetközi megállapodás értelmében a hidrogénionok számát, koncentrációját adja meg, melynek jele pH. A pH szó egy rövidítés, ami angolul így hangzik: "power of Hydrogen". A p angolul "power" azaz erő, a H angolul "Hydrogen" azaz "Hidrogén". Tehát a hidrogén ereje. A pH értékből következtetni tudunk a savak vagy lúgok erősségére. A pH értékek általában 0-14-ig terjednek. A skála középső értéke: 7. Ez azt jelenti, hogy az oldatban nincsenek sem szabad hidrogén, sem szabad hidroxidionok, vagy másként: ugyanannyi szabad hidrogénion van, mint hidroxid. A 7-es értéktől felfelé haladva egyre erősebb lúgokat kapunk, lefelé pedig egyre erősebb savakat. Pl. míg egy 40 %-os sósavoldat pH-ja, 0 körül mozog, ugyanilyen töménységű ecetsavoldat pH-ja, kb. 5. Ugyanez a helyzet a lúgoknál is. Az élő szervezetek sejtjeinek és szöveteinek pH-ja általában enyhén lúgosak valamivel magasabbak, mint a 7-es érték de ugyanakkor a gyomornedv kémhatása a gyomorban keletkező sósavtól erősen megsavanyodik, a pH csaknem 1-ig tolódik el. | | A savak olyan vegyületek, amelyek molekulája a vízmolekuláknak protont képes átadni. A lúgok vagy bázisok, olyan hidroxidvegyületek, amelyek ha vízben oldódnak hidroxidionokat juttatnak az oldatba, tehát az oldatot lúgos kémhatásúvá teszik.
| A sók A savak és lúgok tulajdonságainak ismeretében már a sók sem állnak olyan távol tőlünk. Sók akkor keletkeznek, ha a savak és lúgok egymásra hatnak. Irjuk fel a következő egyszerű kémiai egyenletet: NaOH + HCl = NaCl + H2O nátronlúg + sósav = konyhasó + víz Lényegében minden só pontosan ilyen úton képződik. Természetesen igen sok vegyület van, főleg a szerves kémiában, amely sem a savak, sem a lúgok, sem a sók csoportjába nem tartozik. Ennek ellenére szerves vegyületek (más atomok szénnel alkotott vegyületei, molekulái) nagy molekuláiból is gyakran leszakad egy-egy hidrogén- vagy hidroxid ion. Ez elég ahhoz, hogy az illető vegyületnek savas vagy lúgos jelleget adjon. |
|