The pH Scale: Understanding Acidity & Alkalinity

Slide1The pH Scale•  created in 1909 •  “potential of hydrogen” = pH •  measures from 0 to 14 •  0 – 7 acid •  7 is neutral (pure water) •  7 – 14 is basic (also called alkaline)

Slide2pH is based on how manyhydrogen ions there are

Slide3The pH scale is logarithmic.lemon = 2 apple = 3 Lemons are  10 times  more acidic than apples.

Slide42005A chemist from New Zealand invented a new, stable acid with a pH of -18! Called carborane, it is 10 billion billion times stronger than pH of 1! It can be used to increase the octane of gasoline and to make vitamins digestible.

Slide5Indicators = organic compoundsthat change color to indicate pH

Slide6Substances withpH of 12 and above or 2 and below are considered dangerous.

Slide7pH and Lab Safety• Clean up a spilled acid with a base • Clean up a spilled base with an acid • Neutralization = chemical reaction between an acid and a base that produces a solution of salt and water with a pH of 7

Slide9pH and Life• Stomach Acid = pH ~1 • Urine = pH 6.0 • Sea Water = pH 8.4 • Fresh Water = pH 6 – 8 • Blood = 7.4 If pH changes by as little as 0.4, serious illness and death may result. What do you call it when the stomach acid harms the stomach lining?

Slide10pH and the stomachIn 2005, a Nobel Prize in Medicine was awarded to the discoverers of the real cause of ulcers, a bacteria called helicobacter pylori. Dr. Marshall, from Australia, had previously been ridiculed for his theory of ulcers and treating them with antibiotics like any infection. pH = ~1 pH = 10.5

Slide12pH and the Movies

Slide13Naturally Acidic Environments

Slide14Naturally Alkaline EnvironmentsSoda Lake, Wyoming Mojave Desert, Soda Desert

Slide15What is  acid  rain? What  is  acid  rain? Precipitation with higher than normal amounts of nitric and sulfuric acids.

Slide16What causes acid rain?• volcanoes and decaying vegetation put acid rain causing materials into the atmosphere • burning of fossil fuels puts  sulfur dioxide (SO 2 )  and  nitrogen oxides (NOx)  into the atmosphere • these substances combine with water and oxygen in the atmosphere to produce acid rain

Slide20In the United States, about 2/3 of all SO2  and 1/4 of all NOx come from electric power plants.

Slide21Where does acid rain go?• prevailing winds blow the material across state and national borders, sometimes over hundreds of miles • In NJ, prevailing westerly winds bring acid rain from the midwest where there are a lot of electric generating plants.

Slide22As of 2000, the most acidic rain falling in theU.S. has a pH of about 4.3!

Slide23What are the effects of acid rain?• acidification of lakes and streams • damage to trees • damage to soils • speeds up the decay of building materials and paints, including irreplaceable buildings, statues, and sculptures • reduced visibility from haze and smog • harm public health

Slide29How do we measure acid rain?• Pure water has a pH of 7.0. • Normal rain is slightly acidic, pH 5.6, because carbon dioxide (CO 2 ) dissolves into it forming weak carbonic acid • Monitoring stations record data about precipitation, including its pH

Slide33Hydrangea – pink in basic soil

Slide34Hydrangea – blue in acidic soil

Slide35What should we do about acidrain? • Clean up smokestacks and exhaust pipes • Use alternative energy sources • Restore a damaged environment

Slide36Air Quality in NJNJDEP Bureau of Air Monitoring