Vesinikueksponent

Vesinikueksponent (ka vesinikeksponent), mille tähis on pH, on negatiivne logaritm vesilahuse vesinikioonide kontsentratsioonist (mol/l). pH näitab, kas lahus on happeline, aluseline või neutraalne. 

Vesinikioonid on prootonid (H+) või prootonid, mis on ühinenud vee molekulidega, moodustades hüdrooniumioone (H3O+). Vesinikioonide kontsentratsioon võib eri lahustes (nt aluselistes ja happelistes lahustes) olla väga erinevates suurusjärkudes. Seetõttu on lihtsustamise huvides võetud kasutusele logaritmiline skaala. Kasutatakse logaritmi alusel 10, mida logaritmi alusena enamasti ei märgita (log10 b = log b). pH väärtused jäävad üldjuhul vahemikku 0–14. On siiski ka ülihappelisi lahuseid, mille pH on negatiivne. Samuti on tugevalt aluselisi lahuseid, mille pH on üle 14. 

Puhta vee pH standardtingimustel on 7. Selles on vesinikioonide ja hüdroksiidioonide hulk omavahel tasakaalus. See tähendab, et selline lahus on neutraalne. Vihmavee pH on kergelt happeline, sest vesi reageerib õhus oleva süsinikdioksiidiga, moodustades süsihappe. Vihmavee normaalne pH on umbes 5,5.

Lahus on happeline kui pH < 7, aluseline kui pH > 7 ja neutraalne kui pH = 7. Vastavaid keskkonnaolekuid nimetatakse aluselisuseks (pH > 7) ja happesuseks ehk happelisuseks (pH < 7). 

Selliste arvuliste väärtustega pH-skaala kehtib üksnes standardtingimustel (1 atmosfäär ja 25 °C). Teisisõnu: lahuse pH muutub temperatuuri ja rõhu muutudes.

 Ajalugu 
pH-skaala on võetud kasutusele 1909. aastal Taani keemiku Søren Sørenseni ettepanekul. See oli tingitud vajadusest väljendada lahuse happesust lihtsamate arvudega, kui seda on kümneastmed.

 pH arvutamise valem 
Matemaatiliselt näeb pH arvutamise valem välja järgmine:

pH = -log [H+], kus [H+] on lahuse vesinikioonide kontsentratsioon (mol/l).

pH arvutamise näide

Oletame, et vihmavee vesinikioonide kontsentratsioon [H+] on 1,5 10-4 M.

Sel juhul pH = - log 1,5 10-4 = - (log 1,5 + log 10-4 ) = - (0,18 - 4) = - 0,18 + 4 = 3,82.

3,82 on vihmavee kohta liiga happeline. See tähendab, et tegemist on happevihmaga. 

pH ehk vesinikueksponendi ja pOH ehk hüdroksiidieksponendi vahelist seost väljendab valem:

pH + pOH = 14.

pOH arvutamise valem: pOH = -log [OH-], kus [OH-] on lahuse hüdroksiidioonide kontsentratsioon (mol/l).

 Inimese vere pH 

Enamik eluprotsesse saab elusorganismides, sh inimorganismis normaalselt kulgeda üsna kitsas pH vahemikus. Inimese vere ideaalseim pH tase on 7,365. Sündides on veri aluselisem ja vananedes muutub happelisemaks. Liiga happeliseks või aluseliseks muutunud veri mõjutab rakkude ainevahetuse aktiivsust, see omakorda kõiki eluprotsesse. Inimene sureb, kui vere pH on langenud alla 6,8 või tõusnud üle 7,8, sest rakkude talitlus lakkab.

 Ainete pH väärtuse näiteid 

Vastavad pH väärtused
 Aine  pH Vesinikkloriidhape, 10M –1,0 Pliiaku hape 0,5 Maohape1,5...2,0 Sidrun 2,4 Kokakoola 2,5 Äädikhape 2,9 Apelsini- või õunamahl 3,5 Õlu 4,5 Happevihm <5,0 Kohv 5,0 Tee või normaalne nahk 5,5 Piim 6,5  Puhas vesi 7,0 Inimese sülg 6,5 – 7.4 Veri 7,34 – 7.45 Merevesi 8,0 Seep 9.0 – 10,0 Ammoniaak 11,5 Pesuvalgendi 12,5 Naatriumhüdroksiid 13,5

Välislingid

Puhta vee pH sõltuvus temperatuurist

Kategooria:Keemia