前回、酸性やアルカリ性は溶液中の水素イオン H＋ の濃度によって分けられているという話をしました。
では、酸性やアルカリ性を表わすときに使われる pH とはどんなものなのでしょうか。
結論からいうと、pH とは水素イオン濃度の対数をとってマイナスを付けたものです。
式で表わすと次のような形です。
pH ＝ －log10（H＋ の濃度）
こうすることで酸性やアルカリ性を数値で表わしやすくなります。
中性のときの H＋ の濃度は 10－7 なので、それをこの式に代入してみましょう。
pH ＝ －log1010－7 ＝ －(－7) ＝ 7
中性を pH で表わすと 7 という数値が出てきます。
このように、pH を用いると 10 の○乗と書く必要がなく、見やすい数値になります。
酸性の場合、H＋ の濃度は 10－7 より大きいので、たとえば 10－4 だとすると、
pH ＝ －log1010－4 ＝ －(－4) ＝ 4
同じようにアルカリ性の場合、H＋ の濃度は 10－7 より小さいので、たとえば 10－10 だとすると、
pH ＝ －log1010－10 ＝ －(－10) ＝ 10
pH で表わした場合、次のような場合分けができます。
pH ＜ 7 酸性
pH ＝ 7 中性
pH ＞ 7 アルカリ性
10 の○乗で表わすより直感的で、よっぽどわかりやすいです。
ただし内容をわかっておくことはとても大事なので、pH の p は －log、H は H＋ の濃度を表わすものとして覚えておきましょう。
以下、ちょっとした応用編です。
前回、水素イオン濃度と水酸化物イオン濃度の掛け算が 10－14 だと紹介しました。
（H＋ の濃度）×（OH－ の濃度）＝ 10－14
この両辺に対数とマイナスを付けてみましょう。
－log10［（H＋ の濃度）×（OH－ の濃度）］＝ －log1010－14
左辺は対数の足し算に、右辺は 14 になるので、式を整理します。
－log10（H＋ の濃度）－log10（OH－ の濃度）＝ 14
pH － log10（OH－ の濃度）＝ 14
pH ＝ 14 ＋ log10（OH－ の濃度）
この関係を使うと、たとえば OH－ の濃度が 10－3 のときの pH をさっと計算することができます。
pH ＝ 14 ＋ log1010－3 ＝ 14 － 3 ＝ 11
どうでしょう、わりと簡単だと思いませんか？
