Ποια επίπεδα pH θεωρούνται ισχυρά και αδύναμα;

Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν το pH, ένα μέτρο συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου σε ένα διάλυμα, ως ένδειξη της όξινης ή βασικής φύσης ενός διαλύματος. Η κλίμακα pH κυμαίνεται συνήθως από 1 έως 14, με χαμηλότερους αριθμούς που αντιπροσωπεύουν οξέα, υψηλότερους αριθμούς, βάσεις. Τα ουδέτερα υγρά όπως το νερό έχουν pH 7.

Γενικά, ένα ισχυρό οξύ έχει ρΗ περίπου μηδέν έως 3. Όσο ισχυρότερο είναι το οξύ, τόσο καλύτερο διαχωρίζεται σε ένα υδατικό διάλυμα, απελευθερώνοντας περισσότερο κατιονικό υδρογόνο (Η⁺ιόντα. Παραδείγματα ισχυρών οξέων περιλαμβάνουν υδροχλωρικό οξύ (HCl), υδροβρωμικό οξύ (HBr), υπερχλωρικό οξύ (HClO₄) και θειικό οξύ (Η₂ΕΤΣΙ₄). Ωστόσο, επειδή το pH μετρά την ποσότητα ιόντων υδρογόνου που απελευθερώνεται σε ένα διάλυμα, ακόμη και ένα πολύ ισχυρό οξύ μπορεί να έχει υψηλή ένδειξη pH εάν η συγκέντρωσή του είναι πολύ αραιωμένη. Για παράδειγμα, ένα 0,0000001 γραμμομοριακό διάλυμα HCl έχει ρΗ 6,79. Ως ισχυρό οξύ, το HCl εμφανίζει 100 τοις εκατό διάσταση, αλλά η εξαιρετικά χαμηλή συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου που απελευθερώνει στην περίπτωση αυτή του δίνει σχεδόν ουδέτερο ρΗ.

Ένα ασθενές οξύ, από την άλλη πλευρά, αποτυγχάνει να ιονιστεί πλήρως. Απελευθερώνει αρκετά χαμηλές συγκεντρώσεις ιόντων υδρογόνου σε ένα υδατικό διάλυμα, με αποτέλεσμα ένα εύρος ρΗ από περίπου 5 έως ακριβώς κάτω από το 7. Παραδείγματα περιλαμβάνουν οξικό οξύ (CH₃COOH), το κύριο συστατικό του ξιδιού, και μυρμηκικό οξύ (HCOOH), το οξύ που είναι υπεύθυνο για το τσίμπημα των τσιμπήματος των μυρμηγκιών. Και πάλι, υπάρχουν εξαιρέσεις σε αυτό το γενικό εύρος pH. Ένα επαρκώς συμπυκνωμένο ασθενές οξύ μπορεί ακόμη να παράγει ένδειξη χαμηλού ρΗ. Ένα 1,0 μοριακό CH₃Το διάλυμα COOH, για παράδειγμα, έχει ρΗ 2,37.

Όπως τα ισχυρά οξέα, μια ισχυρή βάση αποσυντίθεται σχεδόν εντελώς στο νερό. Ωστόσο, απελευθερώνει υδροξείδιο (ΟΗ^-) ιόντα και όχι Η⁺. Οι ισχυρές βάσεις έχουν πολύ υψηλές τιμές pH, συνήθως περίπου 12 έως 14. Πολύ γνωστά παραδείγματα ισχυρών βάσεων περιλαμβάνουν καυστική σόδα ή υδροξείδιο του νατρίου (NaOH), καθώς και υδροξείδιο αλύσου ή καλίου (ΚΟΗ). Τα υδροξείδια αλκαλίων ή μετάλλων της Ομάδας 1 είναι γενικά ισχυρές βάσεις.

Το pH μιας αδύναμης βάσης πέφτει κάπου μεταξύ 7 και 10. Όπως τα ασθενή οξέα, οι αδύναμες βάσεις δεν υφίστανται πλήρη διάσπαση. Αντ 'αυτού, ο ιονισμός τους είναι αμφίδρομη αντίδραση με καθορισμένο σημείο ισορροπίας. Ενώ οι ισχυρές βάσεις απελευθερώνουν ιόντα υδροξειδίου μέσω διαχωρισμού, οι αδύναμες βάσεις δημιουργούν ιόντα υδροξειδίου με αντίδραση με νερό. Αμμωνία (NH₃) και μεθυλαμίνη (CH₃ΝΗ₂) είναι παραδείγματα ασθενών βάσεων.