pH는 무엇인가?

pH는 무엇인가?

pH는 수용액의 산도 혹은 염기도를 측정하는 것을 말한다.

수용액의 산도와 염기도는 존재하는 H⁺ 이온과 OH^-이온의 상대적인 수에 의해서 결정된다.

산성용액은 상대적인 H⁺ 이온의 개수가 많고 염기성 용액은 OH^- 이온의 수가 많다. 산은 해리되서 H⁺이온을 생성하거나 물과 반응해서 H⁺ 이온을 만들어낸다.

반면 염기는 해리되어 OH^- 이온을 생성하거나 물과 반응해서 OH^-이온을 만들어낸다.

수용액에서 H⁺ 이온과 OH^- 이온의 개수는 해리상수 (dissociation constant ; K_w)와 동일하다.

25℃에서 K_w의 값은 10^-14이다.

pH는 다음과 같이 정의한다.

pH=-log₁₀a_HH⁺

이온의 활동도는 몰농도에 활동도계수를 곱해서 얻는다.  

H⁺ 이온의 활동도계수는 용액내에서 H⁺ 이온과 다른 화학종들과의 상호작용을 나타내는 값이다. 

25℃에서 중성용액은 pH 7.0이고 pH가 7보다 작으면 산성, pH가 7보다 크면 염기성이다. 

보통의 pH 구간은 pH 0 ~ pH 14이지만 유기용매를 포함하는 용액은 이 범위를 벗어날 수 있다.