Dotaz

Veličina pH je počítána jako záporný dekadický (desítkový) logaritmus koncentrace oxoniových iontů (H₃O⁺):

pH = –log[H₃O⁺]

Oxoniové ionty se vytvářejí typicky při disociaci kyselin. Jsou ale přítomny i v čisté vodě, kde vznikají touto reakcí, takzvanou autoprotolýzou vody:

2 H₂O <–> H₃O⁺ + OH^–

Při běžné teplotě je pH čisté vody asi 7, což odpovídá koncentraci oxoniových iontů přibližně c(H₃O⁺) = 10^–7 (deset na mínus sedmou).

Rovnováha uvedené reakce je posouvána se zvyšující se teplotou doprava. Proto s rostoucí teplotou koncentrace oxoniových iontů stoupá a při teplotě varu vody dosahuje zhruba c(H₃O⁺) = 10^–6; to znamená, že pH má hodnotu asi 6.

Naopak při snížení teploty se rovnováha posouvá doleva, množství iontů H₃O⁺ se snižuje, a pH tedy mírně vzroste.

Ovšem pokud máme čistou vodu, pak množství hydroxidových iontů (OH^–) je vždy stejné jako množství (koncentrace) oxoniových iontů. Proto je roztok stále neutrální (!), ačkoliv hodnota pH je jiná než 7. Při strkání prstů do vroucí vody tak opravdu nehrozí poleptání, ale pouze opaření...

Ještě upřesnění pro pokročilejší zájemce o chemii: rovnováha naznačená výše je popsána rovnovážnou konstantou, která se jmenuje iontový součin vody (K_w). Ta je definována jako K_w = [H₃O⁺]·[OH^–], tedy jako součin koncentrací oxoniových a hydroxidových iontů. Její hodnota při 25 °C je cca 10^–14, se stoupající teplotou roste a při teplotě varu dosahuje téměř 10^–12. Přesná čísla jsou:

0 °C: 10^–14.95

25 °C: 10^–13.99

50 °C: 10^–13.26

75 °C: 10^–12.70

100 °C: 10^–12.25

(zdroj: J. Phys. Chem. Ref. Data, Vol. 35, No. 1, 2006, str. 15–30)