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 từ 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 một trạng thái 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 các ion hydronium, H3O+, thường được gọi đơn giản là ion hydro. Vì các ion hydroxyl và hydronium này ở trạng thái cân bằng, nên dung dịch không có tính axit cũng không có tính kiềm.

Axit là chất cho ion hydro vào dung dịch, trong khi bazơ hoặc kiềm là chất nhận 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 carbon rất chặt chẽ. Do đó, độ pH giúp định lượng độ mạnh của axit bằng cách cho biết nó giải phóng bao nhiêu ion hydro vào dung dịch.

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

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

Kết quả là, chỉ có một trong số các nguyên tử hydro có thể rời khỏi phân tử, và ngay cả như vậy, việc nhường đi nguyên tử hydro đó cũng không mang lại nhiều sự ổn định.

Một bazơ hoặc kiềm nhận các ion hydro, và khi được thêm vào nước, nó sẽ hấp thụ các ion hydro được tạo thành do sự phân ly của nước, làm cho cân bằng chuyển dịch theo hướng nồng độ ion hydroxyl, khiến dung dịch trở nên kiềm hoặc bazơ.

Một ví dụ về bazơ phổ biến là natri hydroxit, hay còn gọi là dung dịch kiềm, được sử dụng trong sản xuất xà phòng. Khi axit và kiềm có mặt với 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 phản ứng trung hòa.