SJG-2083CS Online merač koncentrácie kyselín a zásad

V čistej vode malá časť molekúl stráca jeden atóm vodíka zo štruktúry H2O v procese nazývanom disociácia. Voda tak obsahuje malý počet vodíkových iónov H+ a zvyškové hydroxylové ióny OH-.

Existuje rovnováha medzi konštantnou tvorbou a disociáciou malého percenta molekúl vody.

Vodíkové ióny (OH-) sa vo vode spájajú s inými molekulami vody a tvoria hydróniové ióny, ióny H3O+, ktoré sa bežnejšie a jednoduchšie nazývajú vodíkové ióny. Keďže tieto hydroxylové a hydróniové ióny sú v rovnováhe, roztok nie je ani kyslý, ani zásaditý.

Kyselina je látka, ktorá uvoľňuje vodíkové ióny do roztoku, zatiaľ čo zásada alebo alkália je látka, ktorá prijíma vodíkové ióny.

Nie všetky látky, ktoré obsahujú vodík, sú kyslé, pretože vodík musí byť prítomný v stave, ktorý sa ľahko uvoľňuje, na rozdiel od väčšiny organických zlúčenín, ktoré veľmi pevne viažu vodík na atómy uhlíka. Hodnota pH teda pomáha kvantifikovať silu kyseliny tým, že ukazuje, koľko vodíkových iónov uvoľňuje do roztoku.

Kyselina chlorovodíková je silná kyselina, pretože iónová väzba medzi vodíkom a chloridovými iónmi je polárna, takže sa ľahko rozpúšťa vo vode, čím vzniká veľa vodíkových iónov a roztok sa stáva silne kyslým. Preto má veľmi nízke pH. Tento druh disociácie vo vode je tiež veľmi priaznivý z hľadiska energetického zisku, a preto k nemu dochádza tak ľahko.

Slabé kyseliny sú zlúčeniny, ktoré uvoľňujú vodík, ale nie veľmi ľahko, ako napríklad niektoré organické kyseliny. Napríklad kyselina octová, ktorá sa nachádza v octe, obsahuje veľa vodíka, ale v karboxylovej skupine, ktorá ho drží v kovalentných alebo nepolárnych väzbách.

V dôsledku toho je schopný opustiť molekulu iba jeden z vodíkov a aj tak sa jeho darovaním nezíska veľa stability.

Zásada alebo alkália prijíma vodíkové ióny a po pridaní do vody absorbuje vodíkové ióny vytvorené disociáciou vody, takže rovnováha sa posúva v prospech koncentrácie hydroxylových iónov, čím sa roztok stáva alkalickým alebo zásaditým.

Príkladom bežnej zásady je hydroxid sodný alebo lúh, ktorý sa používa pri výrobe mydla. Keď sú kyselina a zásada prítomné v presne rovnakých molárnych koncentráciách, vodíkové a hydroxylové ióny ľahko reagujú navzájom, pričom vzniká soľ a voda v reakcii nazývanej neutralizácia.