水素イオン指数

pHは、0から14までの酸性度を表す尺度です。これは、物質がどれだけ酸性かアルカリ性かを示します。酸性の溶液ほどpHは低くなります。アルカリ性の溶液ほど高いpHを持っています。酸性でもアルカリ性でもない物質（つまり中性の溶液）は、通常、pHが7です。酸性は7未満のpHを持ちます。アルカリは7より大きいpHを持っています。

pHは溶液中のプロトン（H+）の濃度を示す指標です。S.P.L.ソーレンセンは1909年にこの概念を導入しました。pはドイツ語のpotenzの略で、パワーや濃度を意味し、Hは水素イオン(H+)を表しています。

pHを計算するための最も一般的な式は以下の通りです。

pH = - log 10 [ H + ] {\displaystyle {\mbox{pH}}=-\log _{10}left[{\mbox{H}}^{+}right]}. ${\mbox{pH}}=-\log _{10}\left[{\mbox{H}}^{+}\right]$

H+]はH⁺イオン（[H₃O+]とも表記され、ヒドロニウムイオンの等濃度）の濃度を1リットル当たりのモル数（モル度とも呼ばれる）で測定したものです。

しかし、実は正しい式は

pH = - log 10 [ a H + ] {\displaystyle {\mbox{pH}}}=-\log _{10}left[a_{\mathrm {H^{+}} }\right] }。 ${\mbox{pH}}=-\log _{10}\left[a_{\mathrm {H^{+}} }\right]$

where a H + {displaystyle a_{mathrm {H^{+}}} where a H + {displaystyle a_{mathrm {H^{+}}}} $a_{\mathrm {H^{+}} }$ はH⁺イオンの活性を示しています。しかし、この式はほとんどの場合、より一般的な式と同じ値を提供するので、化学入門では前の式がpHの定義として与えられます。

ほとんどの物質は0から14の範囲のpHを持っていますが、極端に酸性またはアルカリ性の物質はpH＜0、またはpH＞14を持つことがあります。

アルカリ性物質は、水素イオンの代わりに水酸化物イオン（OH^-）の濃度を持っています。

pHインジケータ

特定の染料は、酸性溶液またはアルカリ性溶液にあるかどうかによって色が変わります。 pHインジケータは、溶液のpH（酸性または塩基性）を見ることができるように、溶液に少量加えられた化合物です。pHインジケータは、水素イオン(H₃O⁺)または水素イオン(H+)のための化学検出器です。通常、このインジケーターはpHに応じて溶液の色を変化させます。

代表的な指標は、フェノールフタレイン、メチルオレンジ、メチルレッド、ブロモチモールブルー、チモールブルーです。これらはそれぞれpHスケールの異なるポイントで色が変化し、万能な指標として一緒に使用することができます。

もう一つの方法は、天然のpH指標であるリトマス紙を使うことです。この紙を使えば、化学物質が強い酸なのか、強い塩基なのかを知ることができます。

いくつかの一般的なpH値

	ｐＨ
電池の酸	0
胃酸	1.0
レモンジュース	2.4
コーラ	2.5
酸素化された水	2.5 - 3.0
酢	3.0
オレンジジュースまたはりんごジュース	3.0
ビール	4.5
コーヒー	5.0
牛乳	6.6
純水	7.0
血	7.35 - 7.45
プレーンシャンプー	8.0
海水	8.0
永久波	8.5 - 9.2
ハンドソープ	9.0 - 10.0
染毛剤	9.5 - 10.5
マジックストレート	11.5
家庭用アンモニア	11.5
ブリーチ	12.3
苛性ソーダ	12.7
家庭用灰汁	13.5
ドレンクリーナー	14

一般的な物質のpH値

中和

中和は式でまとめることができます。

^H+
+ OH^-
→ H
2O

(酸＋塩基→水)

質問と回答

Q: pHとは何ですか?

A: pHとは、溶液中のプロトン（H+）の濃度を0から14までの酸性度合いで表したものです。物質がどの程度酸性かアルカリ性かを示し、酸性の溶液はpHが低く、アルカリ性の溶液はpHが高くなります。中性の溶液は通常pH7です。

Q: pHの概念を導入したのは誰ですか?

A: 1909年にS.P.L.Sørensenがこの概念を発表しました。

Q:「pH」の「p」は何の略ですか?

A:「p」はドイツ語の「potenz」の略で、力や濃度を意味します。

Q: pHはどのように計算するのですか?

A: pHの計算式は、1リットルあたりのH+イオン（[H3O+]とも書き、ヒドロニウムイオンが等しい濃度を示す）の濃度（モル濃度）を10倍した値の負の対数をとるのが一般的である。ただし、濃度だけでなく活性を考慮した式もあり、状況に応じて一般的な式とは異なる値を出すこともあります。

Q: ほとんどの物質は、pHスケールでどのような範囲にあるのでしょうか?

A:ほとんどの物質のpHは0～14ですが、極端に酸性やアルカリ性の物質はこの範囲外の値（0未満または14以上）になることがあります。

Q: アルカリ性の物質と酸性の物質は、pH値でどう違うのですか?A: アルカリ性物質は、酸のように水素イオンではなく、水酸化物イオン（OH-）を含むため、pH値が高くなります。