Водородный показатель

Водородный показатель

История открытия

• Это понятие было введено в  1909 году  датским химиком  Сёренсеном . Показатель называется pH, по первым буквам латинских слов  potentia hydrogeni  — сила водорода, или  pondus hydrogeni  — вес водорода. Вообще в химии сочетанием pH принято обозначать величину, равную −lg [H + ], а буква H в данном случае обозначает концентрацию  ионов   водорода  (H + ), или, точнее,  термодинамическую активность   гидроксоний -ионов.

Значения PH и pOH

• В чистой  воде   концентрации  ионов водорода ([H + ]) и  гидроксид-ионов  ([OH − ]) одинаковы и при 22 °C составляют по 10 −7  моль/л, это напрямую следует из определения  ионного произведения воды , которое равно [H + ] · [OH − ] и составляет 10 −14  моль²/л² (при 25 °C).

Для удобства представления, чтобы избавиться от отрицательного показателя степени, вместо концентраций ионов водорода пользуются их десятичным логарифмом, взятым с обратным знаком, который, собственно, и является водородным показателем — pH.

• Несколько меньшее распространение получила обратная pH величина — показатель основности раствора, pOH, равная отрицательному десятичному логарифму концентрации в растворе ионов OH −

Значения pH в растворах различной кислотности

Методы определения значения pH

• кислотно-основные индикаторы

•   универсальный индикатор  ( представляющий собой смесь из нескольких индикаторов.)
•   прибор — pH-метр

Для определения значения pH растворов широко используют несколько методик. Водородный показатель можно приблизительно оценивать с помощью индикаторов, точно измерять  pH-метром  или определять аналитически путём, проведением кислотно-основного титрования.

Роль pH в химии и биологии

Кислотность среды   имеет важное значение для множества химических процессов, и возможность протекания или результат той или иной реакции часто зависит от pH среды. Для поддержания определённого значения pH в реакционной системе при проведении лабораторных исследований или на производстве применяют  буферные растворы , которые позволяют сохранять практически постоянное значение pH при разбавлении или при добавлении в раствор небольших количеств кислоты или щёлочи.

Водородный показатель pH широко используется для характеристики кислотно-основных свойств различных биологических сред.

Кислотность реакционной среды   особое значение имеет для биохимических реакций, протекающих в живых системах. Концентрация в растворе ионов водорода часто оказывает влияние на физико-химические свойства и биологическую активность  белков  и  нуклеиновых кислот , поэтому для нормального функционирования организма поддержание  кислотно-основного гомеостаза  является задачей исключительной важности. Динамическое поддержание оптимального pH биологических жидкостей достигается благодаря действию  буферных систем организма .

В человеческом организме в различных органах водородный показатель различен