pH미터를 이용한 pH 측정 실험

(1) 물의 전리와 수소 이온 농도

물을 정제하여 그 속에 녹아 있는 다른 이온을 완전히 제거해도 미약하게 전기가 통하는데, 이와 같은 현상은 순수한 물도 극히 적은 양이기는 하지만 다음과 같이 전리하고 있음을 나타낸다.

이 전리에 대하여 질량 작용의 법칙을 적용하면,

가된다. 전리하고 있는 [H+], [OH-]는 매우 미량이기 때문에 분자 상태의 물의 농도 [H2O]에 비하면 전리한 부분의 [H2O]를 무시할 수 있으므로 상수라고 보아도 좋다. 따라서

가된다. 이 새로운 상수 KW를 물의 이온 곱(ion product)이라 하며, 이는 온도의 변화에 따라 변화하지만 상온에서는 거의 KW 〓 1 X 10-14 이 돈다. 따라서 순수한 물에서는 [H+] 〓 [OH-]이므로,

이 된다. 그러나 수용액이 산성이 되었을 때에는 OH-보다 H+ 이 더 많이 존재하게 되며, 알칼리성 수용액이 되면 H+보다 OH- 이 더 많이 포함되어 있게 된다. 따라서