Серед водних розчинів - визначається співвідношенням концентрацій двох іонів H + і OH -. які завжди присутні у воді і в водному розчині будь-якого речовини.
1) нейтральне середовище:
для чистої води концентрація іонів водню дорівнює концентрації гідроксид-іонів, так як з одного благаючи води утворюється один моль іонів Н + і один моль іонів ОН -. Отже, концентрація цих іонів при 22 ° С [Н +] = [ОН -] = 10 -7 моль / л.
якщо до чистої води додати кислоти, то [Н +]> [ОН -] і [Н +]> 10 -7 моль / л.
3) лужне середовище:
якщо до води додати лугу, то [Н +] <[ОН - ] и [Н + ] <10 -7 моль/л.
Щоб уникнути незручностей, пов'язаних із застосуванням чисел з негативними показниками ступеня, концентрацію водневих іонів прийнято виражати через водневий показник і позначати символом рН.
Водневим показником рН називають десятковий логарифм концентрації водневих іонів, узятий з оберненим знаком:
рН = -lg [H +] або [Н +] = 10 -рН,
де [Н +] - концентрація іонів водню, моль / л.
Поняття «водневий показник» було введено датським хіміком Серенсеном в 1909 р буква «р» - початкова буква датського слова potenz - математична ступінь, буква Н - символ водню.
За допомогою рН реакція розчинів характеризується так:
нейтральна рН = 7, кисла рН<7, щелочная рН>7.
Аналогічно концентрацію ОН - іонів можна виразити через показник гідроксид-іонів рОН: гідроксильних показником рОН називають десятковий логарифм концентрації гідроксильних іонів, узятий з оберненим знаком:
рОН = -lg [OH -] або [ОН -] = 10 -рОН,
де [ОН -] - концентрація гідроксид-іонів, моль / л.
За допомогою рОН реакція розчинів характеризується так:
нейтральна рОН = 7, кисла рОН> 7, лужна рОН<7.
рН + рОН = 14; рОН = 14-рН.
Якісно характер середовища визначають за допомогою індикаторів - це слабкі органічні кислоти і підстави, що змінюють своє забарвлення залежно від середовища розчину, тобто рН розчину. Наприклад, лакмус: в кислому середовищі - червоний, в лужному - синій, для визначення нейтральної не використовується; фенолфталеин: в кислому середовищі - безбарвний, в лужному - малиновий.
Крім цього водневий показник можна просто і зручно визначати за допомогою індикаторного паперу - смужки спеціального паперу, що містить ряд індикаторних фарб. Якщо змочити смужку такого паперу досліджуваним розчином, то вона набуває характерного забарвлення, яку порівнюють з еталонами кольорів рН (шкала).
Істинне значення рНопределяют за допомогою приладів рН-метрів, використовуючи потенциометрический метод.