Concetti Chiave
- Il pH misura l'acidità o basicità di una soluzione acquosa attraverso la concentrazione di ioni H3O+, con una scala che va da 0 a 14.
- Il pH-metro è lo strumento principale per misurare il pH, utilizzando un elettrodo per rilevare la corrente elettrica generata dagli ioni presenti nella soluzione.
- Il pH di diverse sostanze comuni varia notevolmente, con l'acqua distillata a 7,03 e il succo di limone a 2,55, indicando diverse proprietà acide o basiche.
- Le cartine al tornasole offrono un metodo visivo per determinare il pH, mostrando variazioni cromatiche che rappresentano i valori di acidi e basi.
- Utilizzando indicatori chimici, è possibile osservare cambiamenti di colore che riflettono il pH, con differenti indicatori che reagiscono in modi specifici a condizioni acide o basiche.
Concetto di pH
Il pH esprime l’acidità o la basicità di una soluzione acquosa in base alla concentrazione molare dei suoi ioni H3O+. Esso corrisponde all’esponente, cambiato di segno, della potenza in base 10 che la esprime. Il pH viene rappresentato mediante una scala che varia tra i valori 0 e 14:
per pH = 7 la soluzione è neutra;
per pH
per pH > 7 la soluzione è basica.
Strumenti di misurazione del pH
Lo strumento impiegato per la misurazione del pH è definito pH – metro. Questo strumento è dotato di un elettrodo che va immerso nella sostanza di cui si vuole conoscere il pH. Una pila interna allo strumento produrrà corrente elettrica, che passerà all’interno di un tubicino di vetro poroso, fino alla sostanza. In base a come si modificherà la corrente elettrica a causa degli ioni, si stabilisce il pH. Esistono, però, degli indicatori (generalmente sostanze di origine naturale) in grado di misurare il pH. Tuttavia, questo sistema è ritenuto meno preciso del pH – metro.
1) Misurazione tramite pH - metro:
-> Acqua distillata: Si inserisce il tubicino di vetro del pH – metro in un becher colmo di acqua distillata. Lo strumento assegna alla sostanza un pH di 7,03. L’acqua distillata, quindi, è leggermente basica.
-> Limone: Si inserisce il tubicino in un becher colmo di succo di limone. Lo strumento assegna al succo di limone un pH di 2,55. Quindi, è una sostanza molto acida.
-> Coca cola: Si immerge il tubicino in un becher pieno di coca cola e si può notare come il rispettivo pH sia 3,45. Anche la coca cola, quindi, è una sostanza fortemente acida.
-> The al limone: Si immerge il tubicino in un becher riempito di the al limone. Il valore di pH è 3,45 e, quindi, il the è anch’esso una sostanza acida.
-> Succo di pera: Si inserisce il tubicino nel becher colmo di succo di pera e si può osservare che il pH è rispettivamente di 3,97. Il succo di pera, dunque, è un acido.
-> Ammoniaca: Si immerge il tubicino nel becher riempito con ammoniaca. Il pH dell’ammoniaca è 9,55. Quindi, è una sostanza abbastanza basica.
Misurazione tramite cartine al tornasole
2) Misurazione tramite cartine al tornasole:
Le cartine al tornasole sono cartine trattate con indicatori universali che permettono variazioni cromatiche in tutta la scala del pH. Si dispone di due basi e due acidi, rispettivamente di ammoniaca e NaOH, acido cloridrico e acido acetico. Si distribuiscono i vari acidi e le varie basi in 4 becher distinti e altrettante provette. Si immerge una sola cartina al tornasole per ciascuna provetta ed è risultato ciò: l’acido cloridrico è un acido alquanto forte mentre l’acido acetico è debole. L’ammoniaca, invece, è una base molto debole mentre NaOH è una base molto forte. Analizzando, invece, le stesse sostanze nei becher mediante alcuni indicatori è risultato ciò:
Blu di bromofenolo Blu Giallo
Rosso metile Giallo Rosso
Metilarancio Arancio Rosso
Fenolftaleina Fucsia Bianco
Domande da interrogazione
- Che cos'è il pH e come viene misurato?
- Qual è il significato dei valori di pH nella scala da 0 a 14?
- Quali sono i pH di alcune sostanze comuni misurate con il pH-metro?
- Come funzionano le cartine al tornasole nella misurazione del pH?
- Quali risultati si ottengono utilizzando indicatori per misurare il pH di diverse sostanze?
Il pH esprime l'acidità o la basicità di una soluzione acquosa in base alla concentrazione di ioni H3O+. Viene misurato tramite un pH-metro, che utilizza un elettrodo immerso nella sostanza per determinare il valore del pH.
Nella scala del pH, un valore di 7 indica una soluzione neutra, valori inferiori a 7 indicano soluzioni acide, mentre valori superiori a 7 indicano soluzioni basiche.
L'acqua distillata ha un pH di 7,03 (leggermente basica), il succo di limone ha un pH di 2,55 (molto acido), e l'ammoniaca ha un pH di 9,55 (abbastanza basica).
Le cartine al tornasole, trattate con indicatori universali, mostrano variazioni cromatiche in base al pH. Permettono di identificare la forza di acidi e basi, come l'acido cloridrico (forte) e l'acido acetico (debole).
Utilizzando indicatori, si osservano variazioni di colore che indicano la forza degli acidi e delle basi, come il blu di bromofenolo che cambia da blu a giallo in presenza di acidi e la fenolftaleina che diventa fucsia in ambienti basici.