pH ба хүчиллэг
Хүчиллэг ба рН нь химийн хувьд хоорондоо нягт холбоотой хоёр нэр томъёо юм. рН нь лабораторид хэрэглэгддэг хамгийн түгээмэл нэр томъёо юм. Энэ нь хүчиллэг байдлын хэмжилт болон суурь чанарын хэмжилттэй холбоотой.
Хүчиллэг
Хүчилийг янз бүрийн эрдэмтэд хэд хэдэн аргаар тодорхойлдог. Аррениус хүчил гэж уусмал дахь H3O+ ионыг өгдөг бодис гэж тодорхойлсон. Бронстед-Лоури баазыг протоныг хүлээн авах бодис гэж тодорхойлдог. Льюисийн хүчлийн тодорхойлолт нь дээрх хоёроос хамаагүй түгээмэл байдаг. Үүний дагуу аливаа электрон хос донор нь суурь юм. Аррениус эсвэл Бронстед-Лоуригийн тодорхойлолтоор нэгдэл нь устөрөгчтэй байх ёстой бөгөөд хүчил болохын тулд түүнийг протон болгон өгөх чадвартай байх ёстой. Гэхдээ Льюисийн хэлснээр устөрөгч агуулаагүй, харин хүчиллэг үүрэг гүйцэтгэдэг молекулууд байж болно. Жишээлбэл, BCl3 нь электрон хосыг хүлээн авах чадвартай тул Льюисийн хүчил юм. Согтууруулах ундаа нь Бронстед-Лоури хүчил байж болно, учир нь энэ нь протоныг өгч чаддаг; Гэсэн хэдий ч Льюисийн хэлснээр энэ нь суурь болно. Дээрх тодорхойлолтоос үл хамааран бид ихэвчлэн хүчилийг протоны донор гэж тодорхойлдог. Хүчил нь исгэлэн амттай байдаг. Шохойн шүүс, цуу бол бидний гэрт тааралддаг хоёр хүчил юм. Тэдгээр нь ус үүсгэдэг суурьтай урвалд орж, металлуудтай H2 үүсгэдэг; ингэснээр металлын зэврэлтийг нэмэгдүүлнэ. Хүчиллэг нь хүчил байх төлөв юм. Энэ нь хүчил (хүчтэй эсвэл сул хүчил) байх зэрэгтэй холбоотой.
pH
pH нь уусмал дахь хүчиллэг эсвэл суурь чанарыг хэмжих хэмжүүр юм. Хуваарь нь 1-ээс 14 хүртэлх тоотой. рН 7 нь саармаг утга гэж тооцогддог. Цэвэр усыг рН 7 гэж нэрлэдэг. рН-ийн хуваарьт 1-6 хүчлийг төлөөлдөг. Хүчилүүдийг салгах, протон үүсгэх чадвараар нь хоёр ангилж болно. HCl, HNO3 зэрэг хүчтэй хүчлүүд нь уусмалд бүрэн ионжуулж протон үүсгэдэг. CH3COOH зэрэг сул хүчил нь хэсэгчлэн задарч, бага хэмжээний протон өгдөг. РН 1-тэй хүчил нь маш хүчтэй гэж нэрлэгддэг ба рН-ийн утга нэмэгдэх тусам хүчиллэг чанар буурдаг. Тиймээс рН-ийн 7-оос дээш утга нь суурь чанарыг илтгэнэ. Үндсэн чанар нэмэгдэхийн хэрээр рН-ийн утга нэмэгдэж, хүчтэй суурь нь рН-ийн утга 14 байна.
pH хэмжүүр нь логарифм юм. Уусмал дахь H+ концентрацитай харьцуулахад үүнийг доорх байдлаар бичиж болно.
pH=-log [H+]
Үндсэн шийдэлд H+ байхгүй. Иймд ийм нөхцөлд -логоос [OH–] pOH утгыг тодорхойлж болно.
Оноос хойш рН + pOH=14
Тиймээс үндсэн уусмалын рН-ийн утгыг мөн тооцоолж болно. Лабораторид рН хэмжигч, рН цаас байдаг бөгөөд тэдгээр нь рН-ийн утгыг шууд хэмжихэд ашиглагддаг. рН цааснууд ойролцоогоор рН утгыг өгдөг бол рН тоолуур нь рН цааснаас илүү нарийвчлалтай утгыг өгдөг.
Хүчиллэг ба рН хоёрын ялгаа юу вэ?
• рН нь уусмал дахь нийт [H+]-ийг хэмждэг ба энэ нь хүчиллэг байдлын тоон хэмжүүр юм. Хүчиллэг нь уусмалд агуулагдах хүчлүүдийн чанарын үзүүлэлтийг өгдөг.
• рН-ийн утга нэмэгдэхийн хэрээр хүчиллэг чанар буурдаг ба эсрэгээр.
• рН нь зөвхөн хүчиллэг бус суурь чанарыг хэмждэг.
