水素イオン指数
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水素イオン指数（すいそイオンしすう）とは、物質の酸性、アルカリ性の度合いを示す数値である。pH（power of hydrogenの略）という記号で表される。pHの読みはピーエイチ（英語読み）、またはペーハー（ドイツ語読み）。日本では1957年にpHのJISを制定する際に読みがピーエイチに定められたが、ペーハーの読みも一般的には多く用いられている。
とくに断らない場合は水溶液中での値を指す。なお、純水はpH=7であり、この酸性度（あるいはアルカリ性度）を中性と呼ぶ。pH値が小さくなればなるほど酸性を示し、逆にpH値が大きくなればなるほどアルカリ性を示している。
[編集] 定義
水素イオン指数pHは、水素イオン活量を [ H+ ] と表すとき、次式により定義される。なお、対数 (log) は底を10とする常用対数を使用する。
- <math>\mathrm{pH} = -\log_{10} [\mathrm{H}^+] = \log_{10} \frac{1}{[\mathrm{H}^+]}</math>
酸性の場合、水素イオン活量が水酸化物イオン活量より大きくなり、中性の場合は水素イオン活量と水酸化物イオン活量とが等しくなり、そしてアルカリ性の場合は水素イオン活量より水酸化物イオン活量が大きくなる。
水素イオン指数pHと同様にして、水酸化物イオン指数: pOHを次式により定義することができる。
- <math>\mathrm{pOH} = -\log_{10} [\mathrm{OH}^-] = \log_{10} \frac{1}{[\mathrm{OH}^-]}</math>
水素イオン活量 [ H+ ] と水酸化物イオン活量 [ OH− ] の積（水のイオン積）は25℃では1×10−14 (mol/L)² で一定なので、次式の関係が成り立つ。
- <math>\rm \, pH + pOH = 14</math>
純水の場合pH=7（中性）となる。中性を境にpH<7の場合を酸性、pH>7の場合をアルカリ性と呼ぶ。
[編集] 値の範囲
通常の物質において、pHは0～14の値をとる。しかし超酸や超塩基ではpHの値が0より小さく（マイナスに）なる場合や、14を超える場合が存在する。このときpOHの値も14～0の範囲を超える。例えばpH=-3のときpOH=17。
超酸の例としては発煙硫酸や酸性坑廃水など。→ 、
[編集] 関連項目
