De pH-schaal
Azijn met pH 2.4 heeft per liter circa 40 000 keer zoveel oxoniumionen als zuiver water met pH 7.
Sleep om te draaien. Scroll of knijp om te zoomen.
De hoeveelheid oxoniumionen kan variëren van meer dan één mol per liter in sterk zuur tot minder dan 10⁻¹⁴ mol per liter in een sterke base. Steeds getallen als 0.0000001 en 0.00000000001 schrijven is onhandig, dus chemici gebruiken een logaritmische schaal. De pH is de negatieve logaritme met grondtal 10 van de oxoniumionconcentratie: pH = −log[H₃O⁺]. Omgekeerd geldt [H₃O⁺] = 10^(−pH).
Eén stap betekent een factor tien
Zuiver water heeft bij 25 °C [H₃O⁺] = 1.0 × 10⁻⁷ M en dus een pH van 7.00. Een oplossing met [H₃O⁺] = 1.0 × 10⁻³ M heeft pH 3. Dat verschil van vier stappen betekent tien maal tien maal tien maal tien: 10 000 keer zoveel oxoniumionen. OpenStax geeft voor azijn een oxoniumionconcentratie van circa 4 × 10⁻³ M, wat overeenkomt met pH 2.4, en voor maagzuur met 1.2 × 10⁻³ M een pH van 2.92. Doordat de schaal logaritmisch is, zijn schijnbaar kleine veranderingen in werkelijkheid groot. NOAA meldt dat de pH van het oppervlaktewater van oceanen sinds de industriële revolutie ongeveer 0.1 is gedaald en beschrijft dat als circa 30 procent toename van de zuurheid.
pOH en het getal 14
De hydroxideconcentratie heeft haar eigen p-waarde: pOH = −log[OH⁻]. De logaritme van Kw = [H₃O⁺][OH⁻] = 1.0 × 10⁻¹⁴ geeft bij 25 °C het eenvoudige resultaat pH + pOH = 14.00. Een oplossing is zuur bij meer [H₃O⁺] dan [OH⁻], dus pH onder 7; neutraal bij gelijke hoeveelheden, pH 7; basisch bij meer [OH⁻], dus boven 7. Zo geeft 0.0125 M kaliumhydroxide [OH⁻] = 0.0125 M, dus pOH = 1.90 en pH = 14.00 − 1.90 = 12.10.
Neutraal is alleen bij 25 °C gelijk aan pH 7. Auto-ionisatie van water neemt warmte op en wordt dus sterker bij hogere temperatuur. Kw stijgt bij 100 °C tot circa 5.6 × 10⁻¹³. OpenStax berekent voor zuiver water bij 80 °C pH 6.31. Het blijft neutraal omdat [H₃O⁺] en [OH⁻] gelijk zijn. Tenzij anders vermeld, gelden pH-waarden voor 25 °C.
Waar alledaagse stoffen staan
Maagsap ligt rond pH 1.5 en limoensap rond 2; beide zijn sterk zuur. Koffie heeft ongeveer pH 5. Gewoon regenwater heeft een pH tussen 5 en 6, doordat koolstofdioxide uit de lucht erin oplost en koolzuur vormt. Regen met een pH onder 5 noemen we zure regen. Buffers houden menselijk bloed heel dicht bij pH 7.4. Aan de basische kant meet een oplossing van 0.1 M zuiveringszout pH 8.3, magnesiamelk circa 10.5 en 0.1 M ammoniak 11.1. Kies een van deze stoffen uit het menu in het lab om naar haar plaats op de schaal te springen.
In het laboratorium meet je pH met een pH-meter. Een onderzoeksinstrument leest tot op 0.001 pH-eenheid; een goedkope draagbare meter tot circa 0.01, met een nauwkeurigheid van circa ±0.2. Voor een snelle schatting gebruiken chemici indicatorkleurstoffen, het onderwerp van het volgende hoofdstuk.
pH = −log[H₃O⁺]. [H₃O⁺] = 10^(−pH). Kw = [H₃O⁺][OH⁻] = 1.0 × 10⁻¹⁴. pH + pOH = 14.
- Wat is de pH bij [H₃O⁺] = 1.0 × 10⁻³ M?
- Hoeveel keer meer H₃O⁺ bevat een oplossing met pH 3 dan met pH 5?
- Een oplossing heeft bij 25 °C pH 9.0. Wat is de pOH?
- Welke pH heeft maagzuur met [H₃O⁺] = 1.2 × 10⁻³ M?
- 0.0125 M KOH: wat is de pH?
- Een oplossing heeft pH 8.3. Ze is…
- Basisch
- Zuur
- Neutraal
- Dat is niet vast te stellen
- Zuiver water heeft bij 80 °C pH 6.31. Het is…
- Neutraal
- Zuur
- Basisch
- Verontreinigd
- Onder welke pH noemen we regen zure regen?
- Bloed heeft pH 7.4. Wat is [H₃O⁺] op één significant cijfer?
- 4 × 10⁻⁸ M
- 7.4 × 10⁻⁷ M
- 1 × 10⁻⁷ M
- 4 × 10⁻⁷ M
- Een sterk zuur met pH 2.0 wordt 10 keer verdund. Wat wordt de pH?
- pH = −log[H₃O⁺]; één pH-stap betekent een factor 10.
- Bij 25 °C: pH + pOH = 14; onder 7 zuur, 7 neutraal, boven 7 basisch.
- Neutrale pH hangt van de temperatuur af: 6.31 bij 80 °C.
Bronnen van deze cursus (10)
- OpenStax Chemistry 2e (openstax.org/books/chemistry-2e): 4.2 neutralization and antacids (stomach roughly 0.03 M HCl, milk of magnesia Mg(OH)2, Al(OH)3)
- 14.1 Brønsted-Lowry acids and bases (Boyle 1680, Davy 1815, Arrhenius 1884, Brønsted and Lowry 1923, autoionization about two in a billion molecules, Kw = 1.0 × 10⁻¹⁴ at 25 °C, about 5.6 × 10⁻¹³ at 100 °C)
- 14.2 pH and pOH (pH = −log[H3O+], stomach acid 1.2 × 10⁻³ M gives 2.92, vinegar about 4 × 10⁻³ M gives 2.4, blood 7.3, KOH 0.0125 M gives 12.10, neutral pH 6.31 at 80 °C, rainwater 5 to 6, acid rain below 5, pH meter resolution 0.001, Figure 14.2: 1 M HCl 0, gastric juice about 1.5, lime juice about 2, wine about 3.5, coffee about 5, milk of magnesia about 10.5)
- 14.3 relative strengths (six strong acids and six strong bases, Ka, percent ionization, 0.100 M acetic acid 1.3%)
- 14.6 buffers (normal blood pH about 7.4)
- 14.7 titrations (25.00 mL of 0.100 M HCl or acetic acid with 0.100 M NaOH, Table 14.2, equivalence pH 7.00 and 8.72, half-equivalence pH = pKa, Ka acetic acid 1.8 × 10⁻⁵, methyl orange Ka 4.0 × 10⁻⁴ red HIn and yellow In⁻, interval about pKa ± 1, phenolphthalein colourless below pH 8.3)
- LibreTexts Acid-Base Indicators (litmus about 5 to 8, methyl orange 3.1 to 4.4, phenolphthalein 8.3 to 10.0; chem.libretexts.org) and bromothymol blue 6.0 to 7.6 yellow to blue (Prairie South indicator table via LibreTexts Chemistry 30)
- PubChem acetic acid pKa 4.76 at 25 °C, sodium bicarbonate 0.1 M pH 8.3, ammonia 0.1 N pH 11.1, sodium hydroxide (pubchem.ncbi.nlm.nih.gov)
- NOAA Ocean acidification (noaa.gov: surface ocean pH has fallen by 0.1 since the industrial revolution, about a 30 percent increase in acidity)
- IUPAC CIAAW abridged standard atomic weights.
Geraadpleegd: 2026-10-17