Γιατί οι όξινες ουσίες χαμηλότερες στην τιμή του ρΗ από τις βασικές ουσίες;

Η οξύτητα και η βασικότητα των ουσιών καθορίζονται από τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου (Η+) που υπάρχουν σε αυτά. Το ρΗ είναι ένα μέτρο της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου σε ένα διάλυμα, σε κλίμακα από 0 έως 14.

ph =-log [Η+]

Οι χαμηλότερες τιμές ρΗ υποδηλώνουν υψηλότερες συγκεντρώσεις ιόντων υδρογόνου, ενώ οι υψηλότερες τιμές ρΗ υποδηλώνουν χαμηλότερες συγκεντρώσεις ιόντων υδρογόνου.

Στην περίπτωση όξινων ουσιών, περιέχουν περισσότερα ιόντα υδρογόνου σε σύγκριση με τις βασικές ουσίες. Όταν ένα οξύ διαλύεται σε νερό, υφίσταται ιονισμό, απελευθερώνοντας ιόντα Η+. Αυτή η αύξηση του αριθμού των ιόντων Η+ στο διάλυμα οδηγεί σε χαμηλότερη τιμή ρΗ.

Για παράδειγμα, όταν το υδροχλωρικό οξύ (HCl) διαλύεται σε νερό, διαχωρίζεται σε Η+ και CL-ιόντα:

Hcl → h + + cl-

Όσο υψηλότερη είναι η συγκέντρωση του HCl, τόσο περισσότερα ιόντα Η+ απελευθερώνονται, με αποτέλεσμα χαμηλότερη τιμή ρΗ.

Από την άλλη πλευρά, οι βασικές ουσίες, επίσης γνωστές ως αλκάλια, έχουν υψηλότερη συγκέντρωση ιόντων υδροξειδίου (ΟΗ-) σε σύγκριση με τα ιόντα υδρογόνου. Όταν μια βάση διαλύεται σε νερό, υφίσταται επίσης ιονισμό, απελευθερώνοντας ιόντα ΟΗ. Η υψηλότερη συγκέντρωση των ουσών ΟΗ οδηγεί σε χαμηλότερη συγκέντρωση ιόντων Η+, με αποτέλεσμα υψηλότερη τιμή ρΗ.

Για παράδειγμα, όταν το υδροξείδιο του νατρίου (NaOH) διαλύεται σε νερό, διαχωρίζεται σε ιόντα Na+ και OH:

Naoh → na + + oh-

Όσο υψηλότερη είναι η συγκέντρωση του ΝΑΟΗ, τόσο περισσότερα ιόντα απελευθερώνονται, με αποτέλεσμα υψηλότερη τιμή ρΗ.

Συνοπτικά, οι όξινες ουσίες έχουν χαμηλότερη τιμή ρΗ από τις βασικές ουσίες λόγω της υψηλότερης συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου που υπάρχουν σε όξινα διαλύματα.