Innhold
Syrer er dypt involvert i utallige biologiske, geologiske og teknologiske prosesser. Bakterier produserer melkesyre som konserverer mat, jordssyrer frigjør næringsstoffer fra steinbasert gjødsel og syrer i batterier fører til reaksjoner som genererer elektrisk energi. Saltsyre, ofte forkortet som HCl, er et vanlig eksempel på en sterk syre, og spesifikke pH-verdier kan oppnås gjennom blandinger av saltsyre og vann.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Tilsetning av saltsyre til vann senker pH i vann til en verdi under 7,0 og lager en sur løsning.
Måling av surhet
PH-skalaen, som typisk varierer fra 0 til 14, måler konsentrasjonen av hydrogenioner i et stoff. Syrer har pH-verdier under 7, baser har pH-verdier over 7 og en pH-verdi på 7,0 er det nøytrale punktet. PH-skalaen er negativ og logaritmisk, noe som betyr at en økning av faktor 10 av hydrogenion-konsentrasjonen tilsvarer en reduksjon på en enhet på pH-skalaen. Å tilsette et surt stoff til vann reduserer den totale pH-verdien i løsningen.
Ødelagte molekyler, frie joner
Når en syre tilsettes vann, separerer molekylene av syren seg i individuelle ioner i en prosess kjent som disassosiasjon. Et molekyl saltsyre er for eksempel sammensatt av et hydrogenatom og et kloratom. Når disse molekylene løses opp i vann, skilles de i et positivt ladet hydrogenion og et negativt ladet klorion. Dette fører til en økt konsentrasjon av hydrogenioner og dermed til en lavere pH. Saltsyre er klassifisert som en "sterk" syre, noe som betyr at praktisk talt alle molekylene skilles fra hverandre. Mange andre syrer - for eksempel eddiksyre, ofte referert til som eddik - er klassifisert som "svake" syrer. Bare noen av molekylene av svake syrer adskiller seg når de tilsettes vann.
En ekstrem syre
Ren saltsyre har en teoretisk pH på null - med andre ord, den er ekstremt sur. I praktiske situasjoner eksisterer imidlertid saltsyre bare som et fortynnet stoff. Følgelig avhenger den effektive pH for saltsyre av grad av fortynning. Fordi pH i saltsyre er så lav, forekommer store pH-endringer selv når små mengder tilsettes til en nøytral løsning som vann.Et eksempel på fortynnet saltsyre er menneskelig magesyre, som har en pH-verdi på rundt 3.
Forutsi pH
Graden av pH-endring som oppstår når sterke syrer som saltsyre tilsettes vann, tilsvarer direkte fortynningsfaktoren, fordi alle de sure molekylene frigjør ett hydrogenion. Fordi pH-skalaen følger et logaritmisk forhold, tilsvarer en fortynning med en faktor på ti en pH-endring på en enhet. For eksempel resulterer 1 ml saltsyre tilsatt til 10 ml pH-nøytralt vann i en reduksjon i konsentrasjonen av hydrogenioner med en faktor på ti. PH i den endelige løsningen vil således være en enhet høyere enn pH for den opprinnelige saltsyren. Hvis 1 ml saltsyre tilsettes 100 ml vann, reduseres konsentrasjonen av hydrogenioner med to faktorer på ti, og pH øker med to enheter.