Для выражения кислотности или щелочности раствора используют величину водородного показателя (рН), равную десятичному логарифму концентрации ионов водорода [H+], взятому с обратным знаком:
рН=-lg[H+], где [H+]=[моль/л].
Таким образом, по характеру среду растворы можно подразделить на кислые (растворы, в которых концентрация ионов водорода больше концентрации гидроксид-ионов), щелочные (растворы, в которых концентрация ионов водорода меньше концентрации гидроксид-ионов) и нейтральные (растворы, в которых концентрация ионов водорода равна концентрации гидроксид-ионов).
Характер среды (раствора)
Величина рН
Концентрация [Н+], моль/л
кислая
<7
>10-7
нейтральная
~7
~10-7
щелочная
>7
<10-7
Существуют различные методы измерения рН. Приближенно реакцию среды возможно определить при помощи специальных реактивов, или индикаторов, окраска которых меняется в зависимости от концентрации ионов водорода. Наиболее распространёнными индикаторами являются: метиловый оранжевый, метиловый красный, фенолфталеин. В следующих таблицах даны характеристики основных применяемых индикаторов:
Таблица 1. Кислотно-основные индикаторы. Таблица 2. Важнейшие индикаторы
Название индикатора
Цвет индикатора в различных средах
в кислой
в нейтральной
в щелочной
Метиловый оранжевый
красный (рН<3,1)
оранжевый (3,1<рН<4,4)
желтый (рН>4,4)
Метиловый красный
красный (рН<4,2)
оранжевый (4,2<рН<6,3)
желтый (рН>6,3)
Фенолфталеин
бесцветный (рН<8,0)
бледно-малиновый (8,0<рН<9,8)
малиновый (рН>9,8)
Лакмус
красный (рН<5,0)
оранжевый (5,0<рН<8,0)
желтый (рН>8,0)
Для воды и разбавленных водных растворов при Т=const: