Ero sivun ”Happamuus” versioiden välillä

[[Søren Peder Lauritz Sørensen]] (1868–1939) esitti vuonna 1909, että happamuuden määrää kuvaisi oksoniumkonsentraatiota paremmin sen [[Logaritmi|logaritmin]] [[vastaluku]], elijonka hänenhän merinnöinmerkitsi p_H. Tämä ''happamuustaso'' eli lyhyemmin myös happamuus merkitään nykyään lyhenteellä pH.<ref name=kotus/> Merkinnän pH etukirjain ''p'' eli potenz on [[saksan kieli|saksaa]] ja tarkoittaa vahvuutta ja kirjain ''H'' tarkoittaa vetyionia (H⁺). Toisinaan lyhenteen sanotaan tulevan [[latina]]n sanoista ''pondus hydrogenii'' eli ''vedyn potentiaali''.<ref name=kotus /><ref name=def/><ref name=zum_233/>

Happo-emäs-reaktiossa happo luovuttaa emäkselle vetyionin, mikä on happo-emäs-reaktioiden perusajatus. Reaktioihin osallistuvia aineita kutsutaan [[protolyytti|protolyyteiksi]] ja itse reaktiota [[protolyysi]]ksi. Kun veteen liuotetaan esimerkiksi [[Rikkihappo|rikkihappoa]] (H₂SO₄), rikkihaposta irtoaa kaksi vetyionia, jotka tarttuvat kahteen vesimolekyylliinvesimolekyyliin muodostaen niistä oksoniumionit. Reaktiossa rikkihappo on luovuttava happo ja vesi vastaanottava emäs. Koska rikkihappo [[protolysoituminen|protolysoituu]] kokonaan veteen, kutsutaan rikkihappoa [[vahva happo|vahvaksi hapoksi]]. Ne hapot, jotka protolysoituvat vain osittain veteen, ovat [[heikko happo|heikkoja happoja]]. Happo voi luovuttaa yhden vedyn, jolloin se on yksiarvoinen- eli [[monoproottinen happo]], tai useita vetyjä, joilloinjolloin se on kaksi- tai kolme- tai moniarvoinen eli [[polyproottinen happo]].<ref name=mooli5/><ref name=zum_233/><ref name=zum_254/>

Myös emästen ja happojen [[Suola|suolat]] liukenevat veteen ja niiden ionit riistävät vedeltä vetyioneita ja toisaalta voivat itse luovuttaa vetyioneita. Tällaisten suolojen vesiluioksetvesiliuokset ovat silloin happamia tai emäksisiä.<ref name=mooli5_2/><ref name=zum_263/>

Happamuuden pH-arvot eivät ole sellaisia suureita, joilla voidaan laskea uusia pH-arvoja. Esimerkiksi pH-arvojen keskiarvo ei merkitse sekoitettavan liuoksen uutta happamuutta. Ajatuskokeessa otetaan kolme litran [[Vetoisuus|vetoista]] astiaa, joissa kussakin on [[Suolahappo|suolahappoa]] konsentraatioilla 0,01 mol/l, 0,02 mol/l ja 0,08 mol/l. Näiden pH-arvot ovat vastaavasti 2,0, 1,7 ja 1,1. Jos kolme astiaa sekoitetaan keskenään, saadansaadaan sekoitteen konsentraatio näiden konsentraatioiden keskiarvona 0,0367 mol/l ja sekoituksen pH-arvo on siitä laskettuna 1,4. Kuitenkin kolmen astian pH-arvojen keskiarvo on 1,6, mikä ei vastaa todellisen sekoituksen pH-arvoa.

Silloin sen oksoniumionin konsentraatio on lähes sama kuin lisätyn happonhapon alkukonsentraatio. Jos siis lisätään 0,050 mol [[Vetykloridihappo|vetykloridia]] yhteen litraan vettä, saadaan myös oksoniumionin konsentraatioksi 0,050 mol/l. Suolahappoliuoksen pH-arvoksi tulee silloin <ref name=zum_241/>

Hapon neutraloiminen tarkoitti alkujaan emäksen lisäämistä liuokseen niin, ettei se enää maistunut happamalle. Koska emäksisyys voidaan vastaavasti neutraloida lisäämällä liuokseen happoa, olivat happo-emäs-parit toistensa neutraloijia. Happamuuden määrittelyssä käytetään konsentraatioltaan tunnettua neutraloivaa emästä neutralomaanneutraloimaan tuntematonta hapanta liuosta. [[Happo-emästitraus|Titrauksen]] tuloksena selviää happaman aineen konsentraatio ja sen pH-arvo, joka voidaan laskea happoliuoksen nestemäärästä ja konsentraatioltaan tunnetun emäksen määrästä.<ref name=titr/><ref name=mooli5_2/>

[[Tiedosto:PH indicator paper roll.jpg|thumb|[[indikaattori|Yleisindikaattoripaperi]]]]Kun huomattiin happamuuden ja emäksisyyden vaikutus tiettyjen liuoksien väriin, oli löytynyt ensimminenensimmäinen menetelmä määrittää happamuustaso väriaineiden värimuutoksilla. Näitä väriaineita kutsutaan [[PH-indikaattori|pH-indikaattoreiksi]]. Yhdistelemällä eräitä sopivia pH-indikaattoreita, on voitu valmistaa [[Yleisindikaattori|yleisindikaattoreita]]. Niiden värimuutokset muodostavat värien jatkumon, jossa pH-arvot voidaan määrittää laajalta pH-alueelta silmämääräisesti. Se toimii kastamalla yleisindikaattorilla kyllästettyä paperia tutkittavaan liuokseen tai lisäämällä yleisindikaattoria suoraan tutkittavaan liuokseen.<ref name=ind/>

* McCarty, Christopher G. & Vitz, Ed: [http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ed083p752 pH Paradoxes: Demonstrating That It Is Not True That pH ≡ -log(H+)], kinkitettylinkitetty 11.9.2016