pH の基本
* pHスケール: pHスケールは、溶液の酸性度またはアルカリ度を測定します。範囲は0〜14です。
* 酸性: pH未満のソリューションは酸性です。
* ニュートラル: 7のpHはニュートラルです(純水のように)。
* 基本(アルカリ): 7を超えるpHのソリューションは基本です。
ヒドロキシルおよびヒドロニウムイオンの役割
* ヒドロキシルイオン(OH-): ヒドロキシルイオンは、基本的な溶液に関連しています。 オハイオンの濃度が高いほど、溶液がより塩基性(アルカリ性)になります。
* ヒドロニウムイオン(H3O+): ハイドロニウムイオンは酸性溶液に関連しています。 H3O+イオンの濃度が高いほど、溶液がより酸性になります。
pH への接続
溶液のpHは、H3O+およびOHイオンの相対濃度によって決定されます。 これが鍵です:
* 高H3O+濃度: low につながります pH(酸性溶液)。
* High OH-濃度: high につながります pH(基本ソリューション)。
関係は逆です
H3O+とOHIONIONの濃度の間には逆の関係があります。
* H3O+イオンの濃度が増加すると、OHIONの濃度が減少し、逆も同様です。
それがどのように機能するか
水分子(H2O)は、自然に少量のH3O+およびOHイオンに分離(バラバラ)します。これは、一定の動的平衡で発生します。
* 酸: 酸はH+イオンを水に寄付し、H3O+イオンの濃度を増加させます。これにより、平衡がより多くのH3o+にシフトされ、溶液が酸性になります。
* ベース: 塩基は水からH+イオンを受け入れ、H3O+イオンの濃度を減らします。これにより、平衡がより多くのOHにシフトされ、ソリューションが基本的になります。
キーポイント: pHスケールは対数スケールです。つまり、pHの各整数の変化は、H3O+またはOHイオンの濃度の10倍の変化を表します。
要約: ヒドロキシルイオン(OH-)はアルカリ度に寄与し、ハイドロニウムイオン(H3O+)は酸性度に寄与します。それらの相対濃度は、溶液のpHを決定します。