pH Cetveli

Sulu çözeltilerdeki H+ veya OH- konsantrasyonlarının logaritmik olarak ifâdesi. Sulu çözeltilerin H+ ve OH- konsantrasyonlarını tek bir cetvelle ifâde edebilmek için, H+ iyonu molar konsantrasyonunun eksi logaritması alınır ve buna pH adı verilir pH= -log [H+]. Esasında H+ iyonu suda serbest halde bulunmayıp dâima bir su molekülüyle birleşmiş durumda, yâni hidronyum iyonu (H3O+) şeklindedir (Bkz. Hidrojen İyonu). OH- nin molar konsantrasyonunun eksi logaritmasının alınmasıyla da pOH ifâdesi elde edilir. Saf su çok az olmakla birlikte disosiye durumdadır ve suyun disosiyasyon sâbiti yaklaşık 1,0x10-14tür.

HOH ® H+ + OH-

¨

Saf suda H+ ve OH- iyonlarının hepsi su moleküllerinin ayrışmasından meydana gelmelidir. Bu durumda H+ ve OH- iyonlarının mol sayıları birbirine eşit olur.

[H+] [OH-]= 1,0x10-14

[H+]= [OH-]= 1,0.10-7

Buradan saf su için pH= 7 olarak bulunur. Çözeltide dâima pH+pOH= 14’tür.

Eğer suya asit ilâve edilirse hidrojen iyonu konsantrasyonu 1,0x10-7 molün üstüne çıkar. İyonlar çarpımı 1,0x10-14 olarak sabit kalacağı için hidroksit iyonu konsantrasyonu 1,0x10-7 nin altına düşer. Benzer şekilde suya baz eklenmişse OH- konsantrasyonu 1,0x10-7’nin üstüne çıkar ve H+ konsantrasyonu 1,0x10-7’nin altına düşer.

Bütün nötür çözeltilerin pH’sı 7’dir. Düşük konsantrasyonlardaki sulu çözeltilerde pH, 0’dan 14’e kadar değişen değerler alır. Asitli çözeltilerin pH’sı 7’den küçük, bazik çözeltilerin pH’sı 7’den büyüktür.

pH cetvelleri H+ konsantrasyonlarını belirtmek için düzenlenmiştir. Logaritmik özelliğinden dolayı pH bir birim değiştiğinde konsantrasyon 10 kat değişir. Meselâ, pH=0 kuvvetli bir asidin normal çözeltisi, pH= 2 kuvvetli bir asidin santinormal çözeltisi; ...pH= 7 nötr çözelti..., pH= 13 kuvvetli bir bazın desinormal çözeltisi; pH= 14’te kuvvetli bazın normal çözeltisine tekâbül eder.

pH ölçeği, kuvvetli asit (veya bazların) seyreltik çözeltileri veya zayıf asit (yâhut bazların) çözeltilerinin konsantrasyonunu ifâde etmede “basitlik” sağlar. Çünkü bu durumlarda konsantrasyon genellikle 1’den küçük olup logaritmasının eksi (-) işâreti alındığında pozitif ve basit bir sayı ele geçer. Yoksa meselâ, normalitesi 2 olan bir asidik çözeltinin pH değeri negatif olur ki, şaşırtıcı olur. Yâni çok konsantre çözeltiler için pH veya pOH’a gerek yoktur.

Normal bir suyun pH’sı 4 ile 9 arasında değişir. Suların arıtılmasında pH’nın büyük önemi vardır.

pH’nın ölçülmesi: Çözeltilerin pH’ları hakkında bir fikir edinmek için, H+ konsantrasyonuna karşı hassas olan boyar maddeler kullanılır. Böyle maddelere indikatör adı verilir. Bu maddelerden çeşitli şekillerde faydalanılır. Bunlardan turnusol kâğıdı çözeltiye daldırıldığında kırmızı renk alıyorsa çözeltinin asidik, mavi renk alıyorsa bazik olduğu anlaşılır. Metil oranj kuvvetli asitlerle temasta kırmızı renk alır. Fenol ftalein ise asidik çözeltide renksiz olup, pH’sı 8-10 arası olan bazik çözeltide pembe renk alır.

pH ölçümleri, pH metrelerle daha hassas ve pratik olarak yapılmaktadır. pH metre ilk defa Danimarkalı bir bilgin olan Sörensan tarafından yapılmıştır. Bunlar özel bir elektrotla çözelti arasındaki potansiyel farkını ölçmeye dayanan âletlerdir. Bu fark H+ konsantrasyonuna bağlı olduğundan, aynı zamanda çözeltinin pH’sı da ölçülmüş olmaktadır.

Günümüzde en çok kullanılan ölçü araçları cam elektrotlu olanlardır. Bunlar, içinde platin tel bulunan ince camdan yapılmışlardır. pH’sı değişmeyen bir çözelti ihtivâ ederler.

pH’nın canlılar üzerindeki etkileri: Bitki ve hayvan hayâtı üzerine pH’nın büyük önemi vardır. Hücrelerdeki çeşitli kimyâsal reaksiyonlar enzimler tarafından yapılır. Enzimlerin yapısını da proteinler teşkil eder. Proteinler aminoasit dizilerinden meydana gelirler. Aminoasitlerin çeşitli grupları hidrojen iyonu alır veya verirler. Bir çözeltideki pH değişikliği, amino asit zincirinin yapısını bozar. Dolayısıyla hücre içi faaliyetlerini değiştirir. Hücredeki pH fosfat gibi ara çözeltiler tarafından kontrol edilir.

İnsanın sağlıklı yaşayabilmesi için kanın pH’sının 7,4 olması gerekmektedir. Bu düzen kandaki bâzı ara çözeltiler ve insan vücûdundaki bâzı yapı ve salgılar tarafından temin edilmektedir. pH= 7,4 düzeni bozulunca kan asit veya bazik özellik göstermeye başlar, şeker ve bunun gibi hastalıklar ortaya çıkar.


Alıntı