Kiseline su duboko uključene u bezbrojne biološke, geološke i tehnološke procese. Bakterije proizvode mliječnu kiselinu koja čuva hranu, kiseline u tlu oslobađaju hranjive sastojke iz gnojiva na bazi kamena, a kiseline u baterijama dovode do reakcija koje generiraju električnu energiju. Klorovodična kiselina, često skraćena kao HCl, čest je primjer jake kiseline, a određene vrijednosti pH mogu se postići smjesama klorovodične kiseline i vode.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Dodavanjem klorovodične kiseline vodi snižava pH vode na vrijednost manju od 7,0 i stvara kiselu otopinu.
Mjerenje kiselosti
Ljestvica pH, koja se obično kreće od 0 do 14, mjeri koncentraciju vodikovih iona u tvari. Kiseline imaju pH vrijednosti manje od 7, baze imaju pH vrijednosti veće od 7, a pH vrijednost 7,0 je neutralna točka. Ljestvica pH negativna je i logaritamska, što znači da povećanje koncentracije vodikovih iona u faktoru od deset odgovara smanjenju jedne jedinice na pH ljestvici. Dodavanje kisele tvari u vodu smanjuje ukupni pH otopine.
Slomljene molekule, slobodni ioni
Kada se kiselini doda voda, molekule kiseline razdvajaju se u pojedinačne ione u procesu poznatom kao razdruživanje. Na primjer, molekula solne kiseline sastoji se od atoma vodika i atoma klora. Kada se te molekule otope u vodi, razdvajaju se na pozitivno nabijeni ion vodika i negativno nabijeni ion klora. To dovodi do povećane koncentracije vodikovih iona, a time i do nižeg pH. Klorovodična kiselina klasificirana je kao "jaka" kiselina, što znači da se gotovo sve molekule odvajaju. Mnoge druge kiseline - poput octene kiseline, koja se obično naziva ocatom - klasificiraju se kao "slabe" kiseline. Samo se neke molekule slabih kiselina razdvajaju kad se dodaju u vodu.
Ekstremna kiselina
Čista solna kiselina ima teoretski pH nula - drugim riječima, izuzetno je kisela. Međutim, u praktičnim situacijama solna kiselina postoji samo kao razrijeđena tvar. Posljedično, efektivni pH solne kiseline ovisi o stupnju razrjeđenja. Budući da je pH klorovodične kiseline tako nizak, događaju se velike promjene pH čak i kad se male količine dodaju u neutralnu otopinu kao što je voda. Primjer razrijeđene klorovodične kiseline je ljudska želučana kiselina koja ima pH vrijednost oko 3.
Predviđanje pH
Stupanj promjene pH koji se događa kada se u vodu dodaju jake kiseline poput solne kiseline odgovara izravno faktoru razrjeđenja, jer sve kisele molekule oslobađaju jedan vodik ion. Budući da pH skala slijedi logaritamski odnos, razrjeđivanje faktora deset odgovara promjeni pH jedne jedinice. Na primjer, 1 mililitar klorovodične kiseline dodan u 10 mililitara pH neutralne vode rezultira smanjenjem koncentracije vodikovih iona za jedan faktor deset. Dakle, pH konačne otopine bit će za jednu jedinicu viši od pH izvorne solne kiseline. Ako se na 100 mililitara vode doda 1 mililitar klorovodične kiseline, koncentracija vodikovih iona smanjuje se za dva faktora od deset, a pH se povećava za dvije jedinice.