pH - skalan

pH-skalan är en skala som mäter surheten i olika ämnen.

Indikatorer

Med hjälp av t.ex. lackmuspapper och BTB, kan man mäta pH-värdet. Man doppar t.ex. i en remsa lackmuspapper i en pool för att ta reda på om pH-värdet är neutralt (pH 7).Man har då vissa färgkoder för att veta om det är för surt, neutralt eller för basiskt. När man använder indikatorn universalindikator färgas det gult och rött om det är en syra. Svaga syror blir gula och starka blir mer röda. När ämnet är basiskt blir det blått för svaga baser och lila för starka (se en bild på sidan som heter BTB).

Naturliga Indikatorer
Det finns också naturliga indikatorer. Tre exempel är citroner, rödbetor och blåbär. Det finns såklart flera, alla som byter färg när de läggs i något surt eller basiskt. De byter färg på grund utav färgämnen som finns i dem.
Citroner- Om man lägger citron i en kopp med te blir teet ljusare. Det beror på att färgämnet i te blir ljusare när det kommer i kontakt med något surt.
Rödbetor- De är mycket röda. Men inte alltid. Om man lägger dem i något basiskt byter de färg till grå/gula. Så man kan kolla om något är basiskt eller surt med bara en rödbeta. Men inte exakta ph-värdet.
Blåbär- Utanpå är blåbär blåa. Men det är bara skalet. På insidan är det mycket röda. De färgar lätt av sig. Om man lägger blåbär i något basiskt så motverkar det den syra som är i bären. Om man har mjölk och blåbär tillsammans blir bären blåa på innsidan också. Det är färgämnet som byter färg.

external image blueberry_m_gren.jpgexternal image vaxtfargrodbet06.gifexternal image RESA-14s20-citroner_264163w.jpg

Något som är surt har pH-värdet 6 eller mindre och något som är basiskt har 8 eller mer. pH-skalan går från 1 till 14 och är en logaritmiskt mått. Ett logaritmiskt mått innebär att från pH-värde 6 till 7 är det 10 gånger starkare. Från 6 till 8 är det alltså 100 gånger starkare. 7 på pH-skalan betyder att ämnent är neutralt. Det är varken basiskt eller surt. Exempel på ett neutralt ämne är vatten.
Det är ett instrument som man kan mäta pH-värdet i olika ämnen med. Som du ser är det här lite mer hi-tech än ett vanligt lackmuspapper eller liknande.external image Ph_Meter.jpg
external image ph-up-1-litre.jpg&usg=AFQjCNFK8ZeWReukbKU2Rv4VM4xhCHfQUQDet finns pH-up, som höjer pH-värdet i ett ämne.

Vätejoner

Med pH-skalan mäter man antalet vätejoner som finns i ett ämne. Det finns bara en sorts vätejon: H+.
H+ är en positiv vätejon och består utav bara en proton i kärnan. De ämnen som innehåller många vätejoner är sura. Basiska ämnen innehåller få H+.

I pH-skalan står H:et för Väte.

Hydroxidjoner

Det finns inga negativa vätejoner. Men OH- är en hydroxidjon och är så att säga motsatsen till H+, vätejon. Ämnen som innehåller många OH- är basiska och de ämnen som innehåller få OH- är sura. Tärt imot hur det är med vätejoner. För att mäta antalet hydroxidjoner använder man sig av en skala som är näst intill likadan som pH-skalan. Man använder sig av pOH-skalan. Den mäter istället för antalet vätjoner, antalet hydroxidjoner.

Neutrala ämnen

Neutrala ämnen har pH-värdet 7,0. De är alltså varken sura eller basiska.
Man kan neutralisera ett ämne som är surt eller basiskt. Om man blandar en stark syra och en stark bas blir ämnet neutralt.

Natriumhydroxid (NaOH) är en stark bas. Om man lägger ett ämne i t ex vatten löser det sig och delar på sig. Då blir det istället två joner:
Na+ och OH- ß Det är hydroxidjonen som gör att ämnet blir basiskt.

Saltsyra (HCl) är en stark syra. När saltsyra löser sig blir det dessa joner:
Cl- och H+ ß Det är vätejonen som gör att ämnet blir surt.

Om man då blandar Natriumhydroxid och Saltsyra blir resultatet detta:
H2O och NaCl
Vatten och Natriumklorid (Natriumklorid=Salt) Saltvatten.

Hur fungerar pH-skalan?

När man mäter surhet använder man sig av pH-skalan, som är numrerad från 1 till 14.
Som ni kanske redan vet är det mycket vätejoner i en syra med pH 1. Men hur många? Det ska du få lära dig nu.

Man mäter antalet vätejoner i enheten mol/liter. En mol är samma sak som 6.023 x 1023. Mol per liter använder man sig av i ph-skalan också.
När du mäter pH:t i en syra och får 1 betyder det egentligen 10-1 mol per liter. Alltså 10-1 x 6.023 x 1023 vätejoner per liter.
Samma sak om du i en syra med ph 5, då får du ta 10-5
x 6.023 x 1023 för att räkna ut hur många vätejoner det är.
Nu kanske du förstår hur de tänkte när de uppfann pH-skalan. De tog alltså exponenten på det tal som behövdes för att få rätt formel. Inverterade den, invertera är när man gör ett negativt tal till ett positivt eller tvärtom(-5 till 5), och sedan gjorde en skala.
Man bestämde alltså att man istället för att säga:
- Den här syran har 10-5 x 6,023 x 1023 antal vätejoner per liter.
skulle säga
- Den här syran har pH 5.

Nu ska vi räkna ut hur många vätejoner det är i en liter syra med pH 2.
10-2 x 6,023 x 1023 = 6 023 000 000 000 000 000 000
Det är alltså 6 023 000 000 000 000 000 000 aktiva vätejoner i en liter syra med pH 2!

pH-skalan forts.

Det är med pH-skalan som man kan avgöra om en lösning är sur eller basisk. Syror har ett pH under det neutrala värdet 7. Ju lägre värde ju surare är lösningen. med baser är det tvärtom, de har ett pH över 7 och ju högre värdet är på pH-skalan desto mer basisk är den. För varje steg som ändras på skalan multipliceras antalet vätejoner(H+) eller divideras antalet hydroxidjoner(OH-) med 10. Det betyder att till exempel en syra som sänker sitt pH med 2, får 100 gånger fler vätejoner.

Det är två saker som avgör vilket pH en syra eller bas ska ha. Den första är vilken typ av syra eller bas du väljer att använda. Svaga syror släpper inte så gärna iväg sina vätejoner vilket leder till att pH inte blir särskilt lågt (surt). Om man istället använder en stark syra som släpper iväg sina vätejoner fria mycket lättare, förändras pH-värdet och blir betydligt lägre. Det andra är om syran eller basen är koncentrerad eller utspädd. Om den är koncentrerad har du mer syra och får därmed fler vätejoner i lösningen, det leder till att pH blir lägre.
external image ph-2_ger.gif