Máy đo nồng độ axit kiềm trực tuyến SJG-2083CS

Trong nước tinh khiết, một phần nhỏ các phân tử mất đi một nguyên tử hydro khỏi cấu trúc H2O, trong một quá trình gọi là phân ly. Do đó, nước chứa một lượng nhỏ ion hydro, H+, và các ion hydroxyl còn lại, OH-.

Có sự cân bằng giữa sự hình thành và phân ly liên tục của một tỷ lệ nhỏ các phân tử nước.

Các ion hydro (OH-) trong nước kết hợp với các phân tử nước khác để tạo thành ion hydroni, ion H3O+, thường được gọi đơn giản là ion hydro. Vì các ion hydroxyl và hydroni này ở trạng thái cân bằng, nên dung dịch không có tính axit cũng không có tính kiềm.

Axit là chất phân phối ion hydro vào dung dịch, trong khi bazơ hoặc kiềm là chất hấp thụ ion hydro.

Không phải tất cả các chất chứa hydro đều có tính axit vì hydro phải ở trạng thái dễ giải phóng, không giống như hầu hết các hợp chất hữu cơ liên kết hydro với các nguyên tử cacbon rất chặt chẽ. Do đó, độ pH giúp định lượng độ mạnh của axit bằng cách cho biết số lượng ion hydro mà nó giải phóng vào dung dịch.

Axit clohydric là một axit mạnh vì liên kết ion giữa ion hydro và ion clorua là liên kết phân cực, dễ hòa tan trong nước, tạo ra nhiều ion hydro và làm cho dung dịch có tính axit mạnh. Đây là lý do tại sao nó có độ pH rất thấp. Sự phân ly này trong nước cũng rất thuận lợi về mặt thu năng lượng, đó là lý do tại sao nó xảy ra rất dễ dàng.

Axit yếu là những hợp chất có khả năng cho hydro nhưng không dễ dàng, chẳng hạn như một số axit hữu cơ. Ví dụ, axit axetic, có trong giấm, chứa nhiều hydro nhưng ở dạng nhóm axit cacboxylic, giữ nó ở dạng liên kết cộng hóa trị hoặc liên kết không phân cực.

Kết quả là, chỉ có một nguyên tử hydro có thể thoát ra khỏi phân tử và ngay cả như vậy, việc cho đi nguyên tử hydro cũng không mang lại nhiều tính ổn định.

Một bazơ hoặc kiềm chấp nhận các ion hydro và khi thêm vào nước, nó sẽ hấp thụ các ion hydro được hình thành do sự phân ly của nước, do đó cân bằng chuyển sang có lợi cho nồng độ ion hydroxyl, làm cho dung dịch có tính kiềm hoặc bazơ.

Một ví dụ về một bazơ phổ biến là natri hiđroxit, hay xút, được dùng trong sản xuất xà phòng. Khi một axit và một kiềm có nồng độ mol bằng nhau, các ion hydro và hydroxyl sẽ phản ứng dễ dàng với nhau, tạo ra muối và nước, trong một phản ứng gọi là trung hòa.