В рекламных роликах обычно говорят, что если сразу после приёма пищи пожевать жевательную резинку, это поможет восстановить нормальный pH в полости рта. Почему это так важно? Дело в том, что полезные и естественные микроорганизмы могут заботиться о состоянии полости рта только в условиях, близких к нейтральной среде (pH = 7). Зубы, покрытые частичками пищи и слоем бактерий, находятся в постоянном контакте с кислотами, а низкий pH способствует повреждению зубной эмали и угрожает полезным микроорганизмам.
pH раствора
Одним из важнейших свойств раствора является его pH, с помощью которого можно характеризовать кислотные и основные свойства растворов. pH показывает содержание ионов водорода (H+) в растворе и не имеет единиц измерения.
Обычно pH растворов находится в пределах 0–14, что называется шкалой pH. Значение pH нейтрального раствора равно 7, в таком растворе ионов H+ и OH– будет поровну. В кислом растворе в избытке находятся ионы водорода (H+), и pH таких растворов будет ниже 7. Чем больше в растворе ионов водорода, тем ниже будет значение pH раствора. В щелочных растворах в избытке находятся гидроксид-ионы (OH–), ионов водорода (H+) в таких растворах содержится крайне мало, и поэтому pH раствора окажется выше 7. Чем больше гидроксид-ионов содержится в растворе, тем выше будет pH раствора.
pH характеризует содержание ионов водорода в растворе.
Индикаторы
Индикаторы – это вещества, которые меняют свой цвет в зависимости от среды раствора. Большинство индикаторов меняют цвет только в определённой среде. Например, кислую среду можно распознать с помощью метилоранжа, а щелочную – с помощью фенолфталеина. Чтобы определить, насколько кислым или щелочным является исследуемый раствор, используют универсальный индикатор, который меняет свою окраску в пределах всей шкалы pH и таким образом даёт возможность примерно определить pH совершенно разных растворов.
В качестве природного индикатора можно использовать и сок красной капусты, фиолетовый цвет которого под действием кислоты становится красным, а под действием щёлочи жёлто-зелёным.
Для точного определения pH раствора в наши дни используется pH-метр. Для этого кончик pH-метра погружают в раствор, а значение pH отображается на экране. pH-метры намного точнее, чем индикаторы, и дают возможность определить pH с точностью до сотой.
- В первой слева.
- В первой справа.
- В третьей слева.
- В третьей справа.
Дополнительный материал
Закисление океана
В целом океанская вода должна быть слегка щелочной (pH около 8), но в наши дни она уже стала на 30% кислее, чем была во времена до научно-технической революции (100–200 лет назад). Закисление обусловлено тем, что в атмосфере растёт содержание углекислого газа. По прогнозам, если выбросы CO2 в окружающую среду не сократятся, то к 2100 году значение pH упадёт ещё на 100–150%.
Углекислый газ растворяется в воде и реагирует с молекулами воды, при этом образуется слабая кислота – угольная (H2CO3). Как известно, кислота это то вещество, которое даёт в растворе ионы водорода, от чего среда раствора становится более кислой.
Когда угольная кислота распадается, попавшие в воду водородные ионы связываются с карбонат-ионами (CO32–), из-за чего некоторым водным организмам уже не хватает карбоната кальция (CaCO3), который используется как строительный материал при образовании скелета и раковин. Во-вторых, кислая среда вызывает разрушение скелетов и раковин у кораллов, морских звёзд и моллюсков, потому что кислота сама реагирует с карбонатом кальция. В-третьих, слишком кислая океанская вода уменьшает способность рыб к размножению, а это в свою очередь уменьшает и пищевые запасы жителей Земли.
Я знаю, что ...
- pH раствора характеризует содержание ионов водорода в растворе.
- В кислом растворе в избытке находятся ионы H+, pH<7.
- В щелочном растворе в избытке находятся ионы OH–, pH>7.
- Индикатор – это вещество, меняющее свой цвет в зависимости от среды раствора.
