SJG-2083CS Ηλεκτρονικός μετρητής συγκέντρωσης αλκαλικών οξέων

Στο καθαρό νερό, ένα μικρό μέρος των μορίων χάνει ένα άτομο υδρογόνου από τη δομή του H2O, σε μια διαδικασία που ονομάζεται διάσπαση. Έτσι, το νερό περιέχει έναν μικρό αριθμό ιόντων υδρογόνου, H+, και υπολειμματικά ιόντα υδροξυλίου, OH-.

Υπάρχει μια ισορροπία μεταξύ του σταθερού σχηματισμού και της διάσπασης ενός μικρού ποσοστού μορίων νερού.

Τα ιόντα υδρογόνου (OH-) στο νερό ενώνονται με άλλα μόρια νερού για να σχηματίσουν ιόντα υδρονίου, ιόντα H3O+, τα οποία πιο συχνά και απλά ονομάζονται ιόντα υδρογόνου. Δεδομένου ότι αυτά τα ιόντα υδροξυλίου και υδρονίου βρίσκονται σε ισορροπία, το διάλυμα δεν είναι ούτε όξινο ούτε αλκαλικό.

Ένα οξύ είναι μια ουσία που δωρίζει ιόντα υδρογόνου σε διάλυμα, ενώ μια βάση ή αλκάλιο είναι μια ουσία που προσλαμβάνει ιόντα υδρογόνου.

Όλες οι ουσίες που περιέχουν υδρογόνο δεν είναι όξινες, καθώς το υδρογόνο πρέπει να υπάρχει σε μια κατάσταση που απελευθερώνεται εύκολα, σε αντίθεση με τις περισσότερες οργανικές ενώσεις που συνδέουν πολύ στενά το υδρογόνο με τα άτομα άνθρακα. Το pH βοηθά έτσι στην ποσοτικοποίηση της ισχύος ενός οξέος, δείχνοντας πόσα ιόντα υδρογόνου απελευθερώνει στο διάλυμα.

Το υδροχλωρικό οξύ είναι ισχυρό οξύ επειδή ο ιοντικός δεσμός μεταξύ των ιόντων υδρογόνου και χλωρίου είναι πολικός και διαλύεται εύκολα στο νερό, παράγοντας πολλά ιόντα υδρογόνου και καθιστώντας το διάλυμα έντονα όξινο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο έχει πολύ χαμηλό pH. Αυτό το είδος διάσπασης μέσα στο νερό είναι επίσης πολύ ευνοϊκό όσον αφορά το ενεργειακό κέρδος, γι' αυτό και συμβαίνει τόσο εύκολα.

Τα ασθενή οξέα είναι ενώσεις που δωρίζουν υδρογόνο αλλά όχι πολύ εύκολα, όπως ορισμένα οργανικά οξέα. Το οξικό οξύ, που βρίσκεται στο ξίδι, για παράδειγμα, περιέχει πολύ υδρογόνο αλλά σε μια ομάδα καρβοξυλικού οξέος, η οποία το συγκρατεί σε ομοιοπολικούς ή μη πολικούς δεσμούς.

Ως αποτέλεσμα, μόνο ένα από τα υδρογόνα είναι σε θέση να εγκαταλείψει το μόριο, και παρόλα αυτά, δεν υπάρχει μεγάλη σταθερότητα που αποκτάται με τη δωρεά του.

Μια βάση ή αλκάλιο δέχεται ιόντα υδρογόνου και, όταν προστίθεται στο νερό, απορροφά τα ιόντα υδρογόνου που σχηματίζονται από την αποσύνθεση του νερού, έτσι ώστε η ισορροπία να μετατοπίζεται υπέρ της συγκέντρωσης των ιόντων υδροξυλίου, καθιστώντας το διάλυμα αλκαλικό ή βασικό.

Ένα παράδειγμα κοινής βάσης είναι το υδροξείδιο του νατρίου, ή αλλιώς αλκάλι, που χρησιμοποιείται στην παρασκευή σαπουνιού. Όταν ένα οξύ και ένα αλκάλιο υπάρχουν σε ακριβώς ίσες μοριακές συγκεντρώσεις, τα ιόντα υδρογόνου και υδροξυλίου αντιδρούν εύκολα μεταξύ τους, παράγοντας ένα άλας και νερό, σε μια αντίδραση που ονομάζεται εξουδετέρωση.