Водородный показатель среды



В рекламе часто проскальзывает понятие водородного показателя среды. Потребителей заверяют, что он держится на нормальном уровне, и продукция фирмы безопасна для людей.


В обычной воде при комнатной температуре всегда содержится небольшое количество положительно заряженных катионов водорода, а также отрицательных гидроксид-анионов. Они образуются в результате обратимой диссоциации. В одном литре воды без примесей содержится 10*7 моль катионов водорода и столько же анионов. Для удобства обозначения ввели понятие водородного показателя, который для чистой воды равен 7. Это вещество нейтрально по своей природе. Существуют и другие нейтральные среды.

У кислот и щелочей водородный показатель принимает другие значения. В случае с кислотами их диссоциация в воде может быть обратимой и необратимой. В любом случае содержание катионов водорода в такой среде уменьшается. Необратимая диссоциация характерна для сильных кислот, например, соляной. В ее растворе содержится 10*2 моль катионов водорода, pH такого раствора равен 2. Как видно, именно показатель степени определяет значение показателя среды. Это логарифм количества катионов, взятый с обратным знаком. Для кислот он всегда меньше 7. Чем сильнее кислота, тем ниже pH.

С щелочами дело обстоит немного иначе. При их диссоциации в воде появляется избыточное количество отрицательно заряженных гидроксид-анионов. Они захватывают часть катионов водорода и таким образом уменьшают их количество. Оно становится меньше чем 10*7 моль. И в этом случае значение показателя эквивалентно показателю степени. Сильные щелочи диссоциируют необратимо и их pH варьируется от 7 до 9. Слабые щелочи, диссоциация которых есть обратимый процесс, имеют значения pH от 9 и выше.

Индикаторы



С помощью специальных веществ можно определить тип любой жидкой среды. Эти вещества называются индикаторами. Они способны менять цвет в зависимости от среды, куда они помещены. К ним относят фенолфталеин и лакмус. В нейтральной среде все индикаторы не меняют свой окрас. Изначально фиолетовый лакмус, помещенный в кислотный раствор, приобретает ярко-красный оттенок и становится синим в щелочи.

Бесцветный фенолфталеин в качестве индикатора применяется не так широко, так как он одинаково реагирует на сильнощелочную и нейтральную среду. Зато он хорошо показывает недостаток катионов водорода (кислотность среды), окрашиваясь в красный.