science >> Wetenschap >  >> Chemie

Welke pH-waarden worden als sterk en zwak beschouwd?

Wetenschappers gebruiken de pH, een maat voor de concentratie waterstofionen in een oplossing, als indicator voor de zure of basische aard van een oplossing. De pH-schaal varieert typisch van 1 tot 14, waarbij lagere getallen zuren, hogere getallen, basen voorstellen. Neutrale vloeistoffen zoals water hebben een pH van 7.
Sterke zuren

In het algemeen heeft een sterk zuur een pH van ongeveer nul tot 3. Hoe sterker het zuur, hoe beter het dissocieert in een waterige oplossing, waarbij het vrijkomt meer kationische waterstof (H +) ionen. Voorbeelden van sterke zuren omvatten zoutzuur (HCl), broomwaterstofzuur (HBr), perchloorzuur (HClO4) en zwavelzuur (H2SO4). Omdat de pH echter de hoeveelheid waterstofionen meet die in een oplossing vrijkomen, kan zelfs een zeer sterk zuur een hoge pH-waarde hebben als de concentratie ervan zeer verdund is. Een 0,0000001 molaire HCl-oplossing heeft bijvoorbeeld een pH van 6,79. Als een sterk zuur vertoont HCl 100 procent dissociatie, maar de extreem lage concentratie waterstofionen die het afgeeft, geeft het in dit geval een bijna neutrale pH.
Zwakke zuren

Anderzijds een zwak zuur , kan niet volledig ioniseren. Het geeft vrij lage concentraties waterstofionen af in een waterige oplossing, resulterend in een pH-bereik van ongeveer 5 tot net onder 7. Voorbeelden omvatten azijnzuur (CH 3COOH), de hoofdcomponent van azijn en mierenzuur (HCOOH) , het zuur dat verantwoordelijk is voor het steken van mierenbeten. Nogmaals, er zijn uitzonderingen op dit algemene pH-bereik. Een voldoende geconcentreerd zwak zuur kan nog steeds een lage pH-waarde produceren. Een 1,0 molaire CH 3COOH-oplossing heeft bijvoorbeeld een pH van 2,37.
Sterke basen

Net als sterke zuren dissocieert een sterke base bijna volledig in water; het geeft echter hydroxide (OH <->) ionen vrij in plaats van H <+>. Sterke basen hebben zeer hoge pH-waarden, gewoonlijk ongeveer 12 tot 14. Bekende voorbeelden van sterke basen omvatten natriumhydroxide of natriumhydroxide (NaOH), evenals loog of kaliumhydroxide (KOH). Hydroxiden van alkalimetalen of metalen van groep 1 zijn over het algemeen sterke basen.
Zwakke basen

De pH van een zwakke base ligt ergens tussen 7 en 10. Net als zwakke zuren ondergaan zwakke basen geen volledige dissociatie; in plaats daarvan is hun ionisatie een tweerichtingsreactie met een bepaald evenwichtspunt. Terwijl sterke basen hydroxide-ionen afgeven via dissociatie, genereren zwakke basen hydroxide-ionen door te reageren met water. Ammoniak (NH 3) en methylamine (CH 3NH 2) zijn voorbeelden van zwakke basen.