Syrer er dybt involveret i utallige biologiske, geologiske og teknologiske processer. Bakterier producerer mælkesyre, der konserverer mad, jordsyrer frigiver næringsstoffer fra stenbaseret gødning, og syrer i batterier fører til reaktioner, der genererer elektrisk energi. Saltsyre, ofte forkortet som HCl, er et almindeligt eksempel på en stærk syre, og specifikke pH-værdier kan opnås gennem blandinger af saltsyre og vand.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Tilsætningen af saltsyre til vand sænker vandets pH til en værdi under 7,0 og giver en sur opløsning.
Måling af surhed
PH-skalaen, som typisk varierer fra 0 til 14, måler koncentrationen af hydrogenioner i et stof. Syrer har pH-værdier mindre end 7, baser har pH-værdier større end 7, og en pH-værdi på 7,0 er det neutrale punkt. PH-skalaen er negativ og logaritmisk, hvilket betyder, at en faktor-of-ti stigning i hydrogenionkoncentrationen svarer til et fald på en enhed på pH-skalaen. Tilsætning af et surt stof til vand nedsætter opløsningens samlede pH.
Brudte molekyler, frie ioner
Når en syre tilsættes til vand, adskilles syremolekylerne i individuelle ioner i en proces kendt som disassociation. Et molekyle saltsyre består for eksempel af et hydrogenatom og et chloratom. Når disse molekyler opløses i vand, adskilles de i en positivt ladet hydrogenion og en negativt ladet chlorion. Dette fører til en øget koncentration af hydrogenioner og dermed til en lavere pH. Saltsyre er klassificeret som en "stærk" syre, hvilket betyder, at stort set alle molekyler adskilles. Mange andre syrer - såsom eddikesyre, ofte benævnt eddike - klassificeres som "svage" syrer. Kun nogle af molekylerne af svage syrer adskilles, når de tilsættes til vand.
En ekstrem syre
Ren saltsyre har en teoretisk pH på nul - med andre ord er den ekstremt sur. I praktiske situationer findes saltsyre imidlertid kun som et fortyndet stof. Følgelig afhænger den effektive pH af saltsyre af graden af fortynding. Fordi saltsyrens pH er så lav, forekommer der store pH-ændringer, selv når der tilsættes små mængder til en neutral opløsning såsom vand. Et eksempel på fortyndet saltsyre er human mavesyre, som har en pH-værdi omkring 3.
Forudsigelse af pH
Graden af pH-ændring, der opstår, når stærke syrer såsom saltsyre tilsættes til vand svarer direkte til fortyndingsfaktoren, fordi alle de sure molekyler frigiver et hydrogen ion. Fordi pH-skalaen følger et logaritmisk forhold, svarer en fortyndingsfaktor på ti til en pH-ændring på en enhed. For eksempel resulterer 1 ml saltsyre tilsat til 10 ml pH-neutralt vand i et fald i koncentrationen af hydrogenioner med en faktor på ti. Således vil pH i den endelige opløsning være en enhed højere end pH i den oprindelige saltsyre. Hvis der tilsættes 1 ml saltsyre til 100 ml vand, falder koncentrationen af brintioner med to faktorer på ti, og pH stiger med to enheder.