Ионное произведение воды. pH раствора

К_H2O = 1^.10^-4 Данная константа для воды называется ионным произведением воды, которое зависит только от температуры.

При диссоциации воды на каждый ион Н⁺ образуется один ион ОН^—, следовательно, в чистой воде концентрации этих ионов одинаковы: [Н⁺] = [ОН^—]. Используя значение ионного произведения воды, находим:

[H⁺] = [ОН^—] =  моль/л.

Таковы концентрации ионов Н⁺ и ОН^— в чистой воде. Рас­смотрим, как изменится концентрация при добавлении других веществ, например, соляной кислоты, которая диссоциирует в во­де на ионы Н⁺ и Сl^—. Концентрация ионов Н⁺ в растворе станет увеличиваться, но ионное произведение воды от концентрации не зависит — в таком случае уменьшается концентрация [ОН^—].

Напротив, если к воде добавить щелочь, то концентрация [ОН^—] увеличится, а [Н⁺] уменьшится. Концентрации [Н⁺] и [ОН^—] взаимосвязаны: чем больше одна величина, тем меньше другая, и наоборот.

Кислотность растворов обычно выражают через концентрацию ионов Н⁺. В кислых растворах [Н⁺] > 10^-7 моль/л, в нейтральных [Н⁺] = 10^-7 моль/л, в щелочных [Н⁺] < 10^-7 моль/л.

Чтобы не писать числа с показателем степени, кислотность раствора часто выражают через отрицательный логарифм концентрации ионов водорода, называя эту величину водородным ателем и обозначая ее рН:

pН = -lg[Н⁺]. 

Величина рН впервые была введена датским химиком С. Серенсоном.  Буква “р” — начальная от датского слова potenz (степень), “Н” — символ водорода.

В кислых растворах рН < 7, в нейтральных рН = 7, в щелочных pH > 7.