Je možné negatívne pH?

Zvyčajný rozsah hodnoty pH beží od 0 do 14. Ak vám je daná móla vodíkových iónov kyseliny, ktorá je väčšia ako jedna, budete vypočítať záporná hodnota pH kyseliny. Je možné mať zápornú hodnotu pH?

Je to určite možné vypočítať záporná hodnota pH. Ale na druhej strane, či už je to kyselina má záporná hodnota pH nie je niečo, čo si môžete v laboratóriu veľmi dobre overiť.

V praxi bude akákoľvek kyselina, ktorá poskytuje koncentráciu iónov vodíka s molárnosťou vyššou ako 1, vypočítaná tak, aby mala záporné pH. Napríklad sa vypočíta hodnota pH 12M HCI (kyselina chlorovodíková) -log (12) = -1,08. Nemôžete to však merať pomocou nástroja alebo testu. Neexistuje žiadny špeciálny lakmusový papier, ktorý zmení farbu, keď je hodnota pod nulou. pH metre sú lepšie ako papier na pH, ale nemôžete len namočiť pohár pH elektróda v HCl a zmerajte záporné pH. Dôvodom je skutočnosť, že sklenené elektródy pH trpia poruchou nazývanou „chyba kyseliny“, ktorá spôsobuje, že meria vyššie pH ako skutočné pH. Je veľmi ťažké uplatniť na túto chybu opravu skutočné pH hodnota.

tiež silné kyseliny nedochádza k vysokej disociácii vo vode koncentrácia. V prípade HCl by časť vodíka zostala viazaná na chlór, takže v tomto ohľade by skutočné pH bolo vyššie ako pH, ktoré by ste vypočítali z kyslej molarity.

Aby sa situácia ďalej skomplikovala, aktivita alebo účinná koncentrácia vodíkových iónov v koncentrovanej silnej kyseline je vyššia ako skutočná koncentrácia. Je to preto, že na kyslú jednotku je tak málo vody. Zatiaľ čo pH sa bežne počíta ako -log [H⁺] (negatívny logaritmus molárnosti vodíkových iónov), bolo by presnejšie zapísať pH = - log aH⁺ (negatívny logaritmus aktivity vodíkových iónov). Tento účinok zvýšenej aktivity vodíkových iónov je veľmi silný a pH je oveľa nižšie, ako by ste očakávali od kyslej moleity.

Stručne povedané, pomocou sklenenej elektródy na meranie pH nemôžete presne zmerať extrémne nízke pH a je ťažké povedať či je pH znížené zvýšenou aktivitou vodíkových iónov viac, ako je zvýšené neúplným disociácia. Záporné pH je možné a ľahko vypočítateľné, ale nie niečo, čo môžete ľahko zmerať. Na určenie extrémne nízkych hodnôt pH sa používajú špeciálne elektródy. Popri negatívnom pH je tiež možné, aby pH malo hodnotu 0. Výpočet sa vzťahuje aj na alkalické roztoky, v ktorých hodnota pOH môže presahovať obvyklý rozsah.