Что такое pH и как он связан с концентрацией ионов водорода?

pH — это мера кислотности или щелочности водных растворов. Он определяется концентрацией ионов водорода (H⁺) в растворе. Чем выше концентрация ионов водорода, тем ниже pH и более кислотная природа раствора. Наоборот, чем ниже концентрация ионов водорода, тем выше pH и более щелочная природа раствора.

pH шкала имеет диапазон от 0 до 14, где значение pH 7 считается нейтральным. Значения pH ниже 7 указывают на кислотность, а значения выше 7 указывают на щелочность. Каждая единица изменения на pH шкале представляет 10-кратное изменение в концентрации ионов водорода.

Формула для расчета pH основана на отрицательном логарифме концентрации ионов водорода:

pH = -log[H⁺]

Где [H⁺] — концентрация ионов водорода в моль/литр. Чем выше концентрация ионов водорода, тем ниже значение pH. Например, раствор с концентрацией ионов водорода 10⁻³ М будет иметь pH 3, а раствор с концентрацией 10⁻⁹ М будет иметь pH 9.

Изменение pH в растворе может иметь значительное влияние на химические реакции, растворимость веществ, биологические процессы и другие аспекты химии и биологии.