Kyseliny sú hlboko zapojené do nespočetných biologických, geologických a technologických procesov. Baktérie produkujú kyselinu mliečnu, ktorá konzervuje potraviny, pôdne kyseliny uvoľňujú živiny z minerálnych hnojív a kyseliny v batériách vedú k reakciám, ktoré generujú elektrickú energiu. Kyselina chlorovodíková, často označovaná skratkou HCl, je bežným príkladom silnej kyseliny a špecifické hodnoty pH je možné dosiahnuť zmesou kyseliny chlorovodíkovej a vody.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Pridaním kyseliny chlorovodíkovej do vody sa pH vody zníži na hodnotu nižšiu ako 7,0 a vznikne kyslý roztok.
Meranie kyslosti
Stupnica pH, ktorá sa zvyčajne pohybuje od 0 do 14, meria koncentráciu vodíkových iónov v látke. Kyseliny majú hodnoty pH menšie ako 7, zásady majú hodnoty pH vyššie ako 7 a hodnota pH 7,0 je neutrálny bod. Stupnica pH je negatívna a logaritmická, čo znamená, že desaťnásobné zvýšenie koncentrácie vodíkových iónov zodpovedá zníženiu o jednu jednotku na stupnici pH. Pridaním kyslej látky do vody sa zníži celkové pH roztoku.
Zlomené molekuly, voľné ióny
Keď sa kyselina pridá do vody, molekuly kyseliny sa rozdelia na jednotlivé ióny v procese známom ako disociácia. Molekula kyseliny chlorovodíkovej je napríklad zložená z atómu vodíka a chlóru. Keď sa tieto molekuly rozpustia vo vode, rozdelia sa na kladne nabitý ión vodíka a záporne nabitý ión chlóru. To vedie k zvýšenej koncentrácii iónov vodíka a tým k nižšiemu pH. Kyselina chlorovodíková je klasifikovaná ako „silná“ kyselina, čo znamená, že prakticky všetky molekuly disociujú. Mnoho ďalších kyselín - napríklad kyselina octová, bežne označovaná ako ocot, je klasifikovaných ako „slabé“ kyseliny. Iba niektoré z molekúl slabých kyselín sa po pridaní do vody disociujú.
Extrémna kyselina
Čistá kyselina chlorovodíková má teoretické pH nulové - inými slovami, je extrémne kyslá. V praktických situáciách však kyselina chlorovodíková existuje iba ako zriedená látka. Účinné pH kyseliny chlorovodíkovej teda závisí od stupňa zriedenia. Pretože pH kyseliny chlorovodíkovej je také nízke, dochádza k veľkým zmenám pH, aj keď sa do neutrálneho roztoku, ako je voda, pridá malé množstvo. Jedným príkladom zriedenej kyseliny chlorovodíkovej je ľudská žalúdočná kyselina, ktorá má hodnotu pH okolo 3.
Predpovedanie pH
Stupeň zmeny pH, ku ktorému dochádza pri pridávaní silných kyselín, ako je kyselina chlorovodíková, do vody zodpovedá priamo riediacemu faktoru, pretože všetky kyslé molekuly uvoľňujú jeden vodík ión. Pretože stupnica pH sleduje logaritmický vzťah, zriedenie faktora desať zodpovedá zmene pH o jednu jednotku. Napríklad 1 mililiter kyseliny chlorovodíkovej pridaný k 10 mililitrom vody s neutrálnym pH vedie k zníženiu koncentrácie vodíkových iónov o jeden faktor desať. Teda pH konečného roztoku bude o jednu jednotku vyššie ako pH pôvodnej kyseliny chlorovodíkovej. Ak sa k 100 mililitrom vody pridá 1 ml kyseliny chlorovodíkovej, koncentrácia iónov vodíka sa zníži o dva desaťnásobné faktory a pH sa zvýši o dve jednotky.