A kémiai gyakorlatban igen fontos a víz autodisszociációja (magától végbemenő ionokra bomlása): H₂O _<-> H⁺ +OH^-

A hidrogén és hidroxidionok koncentrációjának szorzata adott hőfokon állandó érték, ezt nevezik a víz ionszorzatának.

K=[H⁺]x[OH^-]

E szorzat bármely vizes oldatban állandó, és lehetővé teszi, hogy nem csak

savoldatok H+-koncentrációját, ill. pH-ját, hanem lúgoldatok OH- -koncentrációjának ismeretében azok pH-ját is kiszámoljuk.

A tiszta víz ionkoncentrációi tehát 25°C-on:[H⁺]=[OH^-]=10^-7mól/dm³

A vizes oldatok hidrogén, ill. [OH^-]-koncentrációját a gyakorlatban nem a (mól/dm³)-koncentrációval, hanem annak negatív logaritmusával, a pH-val ,ill. pOH-val adjuk meg.

pH=-lg[H⁺] pOH=-lg[OH^-]

Ezek értéke vízre:pH=pOH=7,0

Savas oldatokra: pH <7>

Lúgos oldatokra: pH> 7> pOH

És a kettő közötti összefüggés 25°C-on minden híg vizes oldatra: pH+pOH=14 (Minél savasabb egy oldat, annál kisebb a pH-ja, minél lúgosabb egy oldat, annál nagyobb a pH-ja.)

2.Miért és hogyan változik meg a víz kémhatása, ha a) salétromsavat, b) NaOH-t oldunk benne?

H₂O +HNO₃ = H₃O⁺ + NO₃^-

Az oxóniumionok túlsúlya miatta kémhatás savas lesz. Vegyünk 1 dm³ oldatot, ebben 0,01 mól HNO₃ van

oldott állapotban. [H⁺]=0,01 mól/dm3 pH= -lg[H⁺]=-lg 0,01=2,0

b)NaOH = Na⁺ +OH^- A hidroxidionok túlsúlya miatt az oldat kémhatása lúgos lesz. Vegyünk 1 dm³ oldatot, ebben 0,01 mól NaOH van oldott állapotban. [OH^-]= 0,01 mól/dm³

pOH= - lg[OH^-]=2 --- pH=14-2=12

3. A sók egy része vízben oldva kémhatásváltozást okoz.

a, Na2Co3 – lúgos NH4Cl – savas

b, NaCO₃ ® 2Na⁺+CO CO+H2O_<->HCO+OH^- - lúgos kémhatású

NH₄Cl ®NH+Cl⁺ NH+H₂O_<->NH₃+H₃O⁺ - savas kémhatsú

A sók hidrolízisekor a vizmolekulákból származó H+ megkötése következtében az a sav és a bázis keletkezik amelyik a sót létrehozta.

4. Hogyan mutatható ki a vizes oldatok kémhatása?

A pH-mérésére szolgálnak az indikátorok, melyek azok a természetes (pl. lakmusz )

vagy mesterségesen előállított ( pl. metilnarancs ) gyengén savas vagy lúgos jellegű szerves vegyületek, amelyeknek disszociációja színváltozással jár.

Indikátor Savban Lúgban

Lakmusz vörös kék

Fenolftalein színtelen vörös

A pH közelítő pontosságú, gyors meghatározására alkalmasak az ún. univerzál indikátorok. Az univerzál indikátor különböző átcsapási pH-jú indikátorok keverékéből áll, minél több különböző átcsapási pH.jú anyag van benne, annál több pH-változást fog színváltozás alapján jelezni. Az univerzál indikátor forgalomba kerül oldat ill. indikátorpapír formájában. Mindkét esetben mellékelt, pontosan kalibrált színskála segítségével az oldatok pH-ja elég pontosan meghatározható.

5. Milyen szerepe van a kémhatásnak a biológiai folyamatokban?

Az emberi szervezet sejtjeiben és vérében a kémhatás enyhén lúgos, pH=7,40 (+- 0,02). Ettől az értéktől 0,4 eltérés már biztosan halálos. Az enzimek működéséhez optimális pH szükséges. A gyomor nyálkahártyájának fedősejtjei sósavat termelnek, így a gyomornedv kémhatása 1-2 –es pH-jú. A lizoszómák belsejében is savas a kémhatás, így el tudják pusztítani az endocitózissal bekerült kórokozókat. A hüvelyben élő tejsavtermelő baktériumok által létrehozott savas kémhatás megakadályozza a hüvelyben a kórokozó baktériumok és gombák elszaporodását