Este posibil pH-ul negativ?

Gama obișnuită de valorile pH-ului rulează de la 0 la 14. Dacă vi se oferă molaritatea ionilor de hidrogen a unui acid care este mai mare decât unul, totuși calculati o valoare a pH-ului negativ pentru acid. Este posibil să existe o valoare negativă a pH-ului?

Este cu siguranță posibil calculati o valoare a pH-ului negativ. Pe de altă parte, indiferent dacă este sau nu un acid de fapt are o valoare negativă a pH-ului nu este ceva ce puteți verifica foarte bine în laborator.

În practică, orice acid care produce o concentrație de ioni de hidrogen cu o molaritate mai mare de 1 va fi calculat pentru a avea un pH negativ. De exemplu, pH-ul HCl 12M (acid clorhidric) este calculat a fi -log (12) = -1,08. Dar nu îl poți măsura cu un instrument sau un test. Nu există nici o hârtie specială care să transforme o culoare atunci când valoarea este sub zero. Contoarele de pH sunt mai bune decât hârtia cu pH, dar nu poți doar să înmoi un pahar electrod cu pH în HCl și măsurați un pH negativ. Acest lucru se datorează faptului că electrozii cu pH de sticlă suferă de un defect numit „eroare de acid”, care îi determină să măsoare un pH mai mare decât pH-ul real. Este foarte dificil să aplicați o corecție pentru acest defect pentru a obține

De asemenea, acizi puternici nu te disocia complet pe apă la nivel ridicat concentraţiile. În cazul HCl, o parte din hidrogen ar rămâne legată de clor, deci, în acest sens, adevăratul pH ar fi mai mare decât pH-ul pe care l-ați calcula din molaritatea acidă.

Pentru a complica și mai mult situația, activitatea sau concentrarea eficientă a ionilor de hidrogen într-un acid puternic concentrat este mai mare decât concentrația reală. Acest lucru se datorează faptului că există atât de puțină apă per unitate de acid. În timp ce pH-ul este frecvent calculat ca -log [H⁺] (negativ al logaritmului molarității ionului de hidrogen), ar fi mai exact să se scrie pH = - log aH⁺ (negativ pf logaritmul activității ionului de hidrogen). Acest efect al activității îmbunătățite a ionilor de hidrogen este foarte puternic și face ca pH-ul să fie mult mai mic decât vă așteptați de la molaritatea acidă.

În rezumat, nu puteți măsura cu exactitate pH-ul extrem de scăzut cu un electrod cu pH de sticlă și este dificil de spus dacă pH-ul este scăzut de activitatea crescută a ionilor de hidrogen mai mult decât este crescut de incomplet disociere. PH-ul negativ este posibil și simplu de calculat, dar nu ceva ce puteți măsura cu ușurință. Electrozii speciali sunt folosiți pentru a evalua valorile de pH extrem de scăzute. Pe lângă pH-ul negativ, este posibil ca și pH-ul să aibă o valoare de 0. Calculul se aplică și soluțiilor alcaline, în care valoarea pOH se poate extinde dincolo de domeniul tipic.