SJG-2083CS Online měřič koncentrace kyselin a zásad

V čisté vodě malá část molekul ztrácí jeden atom vodíku ze struktury H2O v procesu zvaném disociace. Voda tak obsahuje malý počet vodíkových iontů H+ a zbytkové hydroxylové ionty OH-.

Existuje rovnováha mezi neustálou tvorbou a disociací malého procenta molekul vody.

Vodíkové ionty (OH-) se ve vodě spojují s dalšími molekulami vody za vzniku hydroniových iontů, ionů H3O+, které se běžněji a jednodušeji nazývají vodíkové ionty. Protože tyto hydroxylové a hydroniové ionty jsou v rovnováze, roztok není ani kyselý, ani zásaditý.

Kyselina je látka, která do roztoku uvolňuje vodíkové ionty, zatímco zásada nebo alkálie je látka, která vodíkové ionty přijímá.

Všechny látky, které obsahují vodík, nejsou kyselé, protože vodík musí být přítomen ve stavu, který se snadno uvolňuje, na rozdíl od většiny organických sloučenin, které se velmi pevně vážou na atomy uhlíku. Hodnota pH tak pomáhá kvantifikovat sílu kyseliny tím, že ukazuje, kolik vodíkových iontů uvolňuje do roztoku.

Kyselina chlorovodíková je silná kyselina, protože iontová vazba mezi vodíkem a chloridovými ionty je polární, takže se snadno rozpouští ve vodě, čímž vzniká mnoho vodíkových iontů a roztok se stává silně kyselým. Proto má velmi nízké pH. Tento druh disociace ve vodě je také velmi příznivý z hlediska energetického zisku, a proto k němu dochází tak snadno.

Slabé kyseliny jsou sloučeniny, které sice uvolňují vodík, ale ne příliš snadno, například některé organické kyseliny. Například kyselina octová, která se nachází v octě, obsahuje hodně vodíku, ale je v karboxylové skupině, která ho drží v kovalentních nebo nepolárních vazbách.

V důsledku toho je molekulu schopen opustit pouze jeden z vodíků, a i tak se jeho darováním nezíská mnoho stability.

Báze nebo alkálie přijímá vodíkové ionty a po přidání do vody absorbuje vodíkové ionty vzniklé disociací vody, takže se rovnováha posouvá ve prospěch koncentrace hydroxylových iontů, čímž se roztok stává alkalickým nebo zásaditým.

Příkladem běžné zásady je hydroxid sodný neboli louh, používaný při výrobě mýdla. Pokud jsou kyselina a zásada přítomny v přesně stejných molárních koncentracích, vodíkové a hydroxylové ionty snadno reagují spolu za vzniku soli a vody v reakci zvané neutralizace.