Онлайн-вимірювач концентрації кислотно-лугової суміші SJG-2083CS

У чистій воді невелика частина молекул втрачає один атом водню зі структури H2O в процесі, який називається дисоціацією. Таким чином, вода містить невелику кількість іонів водню H+ та залишкові гідроксильні іони OH-.

Існує рівновага між постійним утворенням та дисоціацією невеликого відсотка молекул води.

Іони водню (OH-) у воді з'єднуються з іншими молекулами води, утворюючи іони гідронію, іони H3O+, які частіше називають іонами водню. Оскільки ці гідроксильні та гідронієві іони перебувають у рівновазі, розчин не є ні кислим, ні лужним.

Кислота — це речовина, яка віддає іони водню в розчин, тоді як основа або луг — це речовина, яка поглинає іони водню.

Не всі речовини, що містять водень, є кислотними, оскільки водень повинен бути присутнім у стані, який легко вивільняється, на відміну від більшості органічних сполук, які дуже міцно зв'язують водень з атомами вуглецю. Таким чином, pH допомагає кількісно визначити силу кислоти, показуючи, скільки іонів водню вона вивільняє в розчин.

Соляна кислота є сильною кислотою, оскільки іонний зв'язок між іонами водню та хлориду є полярним, що легко розчиняється у воді, утворюючи багато іонів водню та роблячи розчин сильно кислим. Ось чому вона має дуже низький pH. Такий вид дисоціації у воді також дуже сприятливий з точки зору отримання енергії, тому він відбувається так легко.

Слабкі кислоти – це сполуки, які віддають водень, але не дуже легко, такі як деякі органічні кислоти. Оцтова кислота, що міститься в оцті, наприклад, містить багато водню, але в карбоксильній групі, яка утримує його в ковалентних або неполярних зв'язках.

В результаті, лише один з атомів водню здатний залишити молекулу, і навіть при цьому його віддача не забезпечує значної стабільності.

Основа або луг приймає іони водню, і коли їх додають до води, вони поглинають іони водню, що утворюються внаслідок дисоціації води, так що баланс зміщується на користь концентрації гідроксильних іонів, роблячи розчин лужним або основним.

Прикладом поширеної основи є гідроксид натрію, або луг, який використовується у виробництві мила. Коли кислота та луг присутні в абсолютно рівних молярних концентраціях, іони водню та гідроксилу легко реагують один з одним, утворюючи сіль та воду, в реакції, яка називається нейтралізацією.