PH

Hydrangea macrophylla יכול לשנות צבע פריחה לפי חומציות הקרקע: חומצית נותנת כחול, בסיסית נותנת ורוד.

pH (קיצור מונחים באנגלית: power או potential hydrogenium; בעברית: רמת חומציות) הוא מדד מספרי לרמת החומציות בתמיסה מימית. ההגדרה מתבססת על ריכוז יוני ההידרוניום (H3O+) בתמיסה. אפשר לחשוב על pH כעל מדד לוגריתמי: שינוי של 1 בערך ה-pH מייצג שינוי של פי 10 בריכוז היונים.

המושג הוצג על ידי הכימאי הדני סרן סרנסן ב-1909. בתחילה השתמש בסימון pH•, ולאחר מכן הוא אומץ כ-pH כפי שמקובל היום. משמעות האות p אינה חד-משמעית; היא קשורה לרעיון של "כוח" או "פוטנציאל".

pH נמדד בעזרת אינדיקטורים צבעוניים או באמצעות מד pH אלקטרוני. אינדיקטור הוא חומר שמשנה צבע לפי חומציות התמיסה. יש אינדיקטורים שמגיבים בטווח צר, ויש אינדיקטורים אוניברסליים שמראים טווח רחב של צבעים. דוגמאות נפוצות: לקמוס, פנולפתלאין, ותמצית כרוב אדום. תה יכול לשמש כאינדיקטור פשוט.

מדי pH אלקטרוניים מודדים את ההשפעה של יוני ההידרוניום על תכונות חשמליות של התמיסה. הם מדויקים מאוד ויכולים למדוד עד מאית יחידת pH. במד pH סטנדרטית משתמשים בממברנת זכוכית שמגיבה במיוחד ליוני המימן. מתוך הפוטנציאל החשמלי המחושבת ניתן לחשב את ריכוז היונים בעזרת משוואת נרנסט (רעיון בסיסי: פוטנציאל חשמלי תלוי בריכוזי היונים).

בדרך כלל מציגים את סולם ה-pH בין 0 ל-14. pH=7 מתאים למים מזוקקים בטמפרטורה של 25°C, והוא נקרא נייטרלי כי ריכוז יוני ההידרוניום שווה לריכוז יוני ההידרוקסיד (OH-).

ערכים מתחת ל-7 מציינים חומציות גבוהה יותר, וערכים מעל 7 מציינים בסיסיות. מאחר שהסולם לוגריתמי, pH=5 פירושו חומציות גבוהה פי 100 לעומת pH=7. דוגמאות מוכרות: קפה בערך pH=5, עגבנייה pH≈4, חומץ pH≈3.

ניתן להגיע לערכים מחוץ לטווח 0, 14 בחומרים מאוד חזקים, ולפעמים מתקבל pH שלילי או גדול מ-14. מדידת ערכים קיצוניים קשה כי החומצות הבזקות אינן מופרדות לחלוטין ואלקטרודות הזכוכית פחות מדויקות בסביבה כזו.

מים טהורים עוברים דיסוציאציה טבעית ל-H3O+ ו-OH-. בטמפרטורת 25°C ריכוז כל סוג היונים קטן מאוד, ולכן pH של מים טהורים הוא 7.

הדיסוציאציה של מים היא תהליך שאורך חום (אנדותרמי). ככל שהטמפרטורה עולה מתפרקות יותר מולקולות מים, ולכן ריכוז היונים משתנה וקצת מוריד את ערך ה-pH של מים טהורים.

Hydrangea macrophylla משנה צבע לפי הקרקע. אדמה חומצית נותנת פרח כחול. אדמה בסיסית נותנת פרח ורוד.

pH הוא מספר שאומר אם נוזל חומצי או בסיסי. חומציות = כמה יוני מימן יש בנוזל. המידה נפוצה בין 0 ל-14.

קצת מילים על זה: pH של 7 הוא נייטרלי. זה מה שמים נקיים עושים. אם pH קטן מ-7 זה חומצי. אם pH גדול מ-7 זה בסיסי.

אפשר למדוד pH עם נייר אינדיקטור שמשתנה צבע. ניתן גם למדוד עם מכשיר חשמלי שנקרא מד pH. מד pH נותן תשובה מדויקת.

הסולם בדרך כלל 0, 14. הבדל של 1 pH הוא שינוי גדול פי 10 בריכוז החומציות. לדוגמה: קפה בערך pH=5, עגבנייה קרובה ל-4, חומץ קרוב ל-3.

יש חומרים חזקים מאוד עם pH מתחת ל-0 או מעל 14. מדידה כזו קשה.

מים מתפרקים מעט לחלקים חומציים ובסיסיים. בחום של חדר, יש את אותו מספר חלקיקים חומציים ובסיסיים. לכן pH של מים נקיים הוא 7.

כשהטמפרטורה עולה, קצת יותר מולקולות מים מתפרקות. לכן pH של מים טהורים יורד מעט כשהמים מתחממים.