Kisline so globoko vpletene v nešteto bioloških, geoloških in tehnoloških procesov. Bakterije proizvajajo mlečno kislino, ki ohranja hrano, kisline v tleh sproščajo hranila iz gnojil na osnovi kamnin, kisline v baterijah pa vodijo do reakcij, ki ustvarjajo električno energijo. Klorovodikova kislina, pogosto okrajšana kot HCl, je pogost primer močne kisline, posebne vrednosti pH pa lahko dosežemo z mešanicami klorovodikove kisline in vode.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Dodatek klorovodikove kisline vodi zniža pH vode na vrednost, manjšo od 7,0, in naredi kislo raztopino.
Merjenje kislosti
Lestvica pH, ki se običajno giblje od 0 do 14, meri koncentracijo vodikovih ionov v snovi. Kisline imajo pH vrednosti manjše od 7, baze imajo pH vrednosti večje od 7 in pH vrednost 7,0 je nevtralna točka. Lestvica pH je negativna in logaritmična, kar pomeni, da povečanje koncentracije vodikovih ionov s faktorjem deset ustreza zmanjšanju ene enote na lestvici pH. Dodajanje kisle snovi v vodo zmanjša skupni pH raztopine.
Zlomljene molekule, prosti ioni
Ko v vodo dodamo kislino, se molekule kisline ločijo na posamezne ione v postopku, znanem kot razdruževanje. Molekula klorovodikove kisline je na primer sestavljena iz atoma vodika in atoma klora. Ko se te molekule raztopijo v vodi, se ločijo na pozitivno nabit vodikov ion in negativno nabit klorov ion. To vodi do povečane koncentracije vodikovih ionov in s tem do nižjega pH. Klorovodikova kislina je razvrščena kot "močna" kislina, kar pomeni, da se skoraj vse molekule ločijo. Številne druge kisline - na primer ocetna kislina, ki jo običajno imenujemo kis - so razvrščene kot "šibke" kisline. Le nekatere molekule šibkih kislin se izločijo, če jih dodamo vodi.
Ekstremna kislina
Čista klorovodikova kislina ima teoretično pH nič - z drugimi besedami, je izredno kisla. V praksi pa klorovodikova kislina obstaja le kot razredčena snov. Posledično je efektivni pH klorovodikove kisline odvisen od stopnje razredčenja. Ker je pH klorovodikove kisline tako nizek, pride do velikih sprememb pH, tudi če se nevtralni raztopini, kot je voda, dodajo majhne količine. Primer razredčene klorovodikove kisline je človeška želodčna kislina, ki ima pH vrednost okoli 3.
Napovedovanje pH
Stopnja spremembe pH, ki se pojavi, ko se vodi dodajo močne kisline, kot je klorovodikova kislina ustreza faktorju redčenja, ker vse kisle molekule sproščajo en vodik ion. Ker lestvica pH sledi logaritemskemu razmerju, razredčitev faktorja deset ustreza spremembi pH ene enote. Na primer, 1 mililiter klorovodikove kisline, dodane 10 mililitrom pH nevtralne vode, povzroči zmanjšanje koncentracije vodikovih ionov za en faktor deset. Tako bo pH končne raztopine za eno enoto višji od pH prvotne klorovodikove kisline. Če na 100 mililitrov vode dodamo 1 mililiter klorovodikove kisline, se koncentracija vodikovih ionov zmanjša za dva faktorja deset, pH pa za dve enoti.