pH versus zuurgraad
Zuurgraad en pH zijn twee nauw verwante termen in de chemie. pH is de meest voorkomende term die in laboratoria wordt gebruikt. Het wordt geassocieerd met zuurgraadmeting en basiciteitsmetingen.
Zuurgraad
Zuren worden door verschillende wetenschappers op verschillende manieren gedefinieerd. Arrhenius definieert een zuur als een stof die H3O+-ionen in de oplossing afstaat. Bronsted-Lowry definieert een base als een stof die een proton kan accepteren. Lewis-zuurdefinitie is veel gebruikelijker dan de bovenstaande twee. Volgens deze theorie is elke donor van een elektronenpaar een base. Volgens de Arrhenius- of Bronsted-Lowry-definitie moet een verbinding waterstof hebben en het vermogen om het als een proton af te staan om een zuur te zijn. Maar volgens Lewis kunnen er moleculen zijn die geen waterstof hebben, maar als zuur kunnen werken. BCl3 is bijvoorbeeld een Lewis-zuur, omdat het een elektronenpaar kan accepteren. Een alcohol kan een Bronsted-Lowry-zuur zijn, omdat het een proton kan afstaan; volgens Lewis zal het echter een basis zijn. Ongeacht de bovenstaande definities identificeren we normaal gesproken een zuur als een protondonor. Zuren hebben een zure smaak. Limoensap, azijn zijn twee zuren die we bij ons thuis tegenkomen. Ze reageren met basen waarbij water wordt geproduceerd en met metalen om H2 te vormen; dus verhoog de metaalcorrosiesnelheid. Zuurgraad is de toestand waarin het een zuur is. Dit heeft te maken met de mate waarin het een zuur is (sterk of zwak zuur).
pH
pH is een schaal die kan worden gebruikt om de zuurgraad of basiciteit in een oplossing te meten. De schaal heeft cijfers van 1 tot 14. pH 7 wordt als een neutrale waarde beschouwd. Van zuiver water wordt gezegd dat het pH 7 heeft. In de pH-schaal worden 1-6 zuren weergegeven. Zuren kunnen in twee worden onderverdeeld, op basis van hun vermogen om te dissociëren en protonen te produceren. Sterke zuren zoals HCl, HNO3 worden volledig geïoniseerd in een oplossing om protonen te geven. Zwakke zuren zoals CH3COOH zijn gedeeltelijk gedissocieerd en geven minder protonen. Een zuur met pH 1 is naar verluidt erg sterk en naarmate de pH-waarde stijgt, neemt de zuurgraad af. Dus de pH-waarden van meer dan 7 geven basiciteit aan. Naarmate de basiciteit toeneemt, zal de pH-waarde ook toenemen en zullen sterke basen een pH-waarde van 14 hebben.
pH-schaal is logaritmisch. Het kan als volgt worden geschreven in verhouding tot de H+-concentratie in de oplossing.
pH=-log [H+]
In een basisoplossing zijn er geen H+s. Daarom kan in een dergelijke situatie uit -log [OH–] waarde pOH worden bepaald.
Sinds, pH + pOH=14
Daarom kan ook de pH-waarde van een basische oplossing worden berekend. Er zijn pH-meters en pH-papier in laboratoria, die worden gebruikt om de pH-waarden direct te meten. pH-papier geeft een benadering van de pH-waarden, terwijl pH-meters nauwkeurigere waarden geven dan pH-papier.
Wat is het verschil tussen zuurgraad en pH?
• pH meet het totaal [H+] in een oplossing en het is een kwantitatieve meting van de zuurgraad. Zuurgraad geeft een kwalitatieve indicatie van de hoeveelheid zuren in een oplossing.
• Naarmate de pH-waarde stijgt, neemt de zuurgraad af en vice versa.
• pH meet ook de basiciteit, niet alleen de zuurgraad.
