ИОННОЕ ПРОИЗВЕДЕНИЕ ВОДЫ. ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ

Вода является слабым электролитом и диссоциирует по уравнению

Н₂О↔ Н⁺ + ОН^-

Константа диссоциации воды весьма мала и составляет при 25º C:

Принимая концентрацию воды [Н₂О] величиной практически постоянной и учитывая, что молярная концентрация воды в воде равна 1000/18 =

=55, 56 моль/л, получаем

[Н⁺] ·[ОН^-] = 1·10^-14 = Кн₂о.

Произведение концентрации ионов водорода и гидроксила называется ионным произведением воды. Поскольку диссоциация воды – эндотермический процесс, то с ростом температуры она увеличивается, и значение Кн₂о возрастает.

Так как при диссоциации одной молекулы воды получается один ион водорода и один ион гидроксила, то в чистой воде [Н⁺] = [ОН^-] = 10^-7моль/л (при 25º C). Растворы, в которых концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов одинаковы, называются нейтральными.

Если к воде прибавить кислоту, то [Н⁺]> 10^-7моль/л; а если прибавить щелочь, то [Н⁺]< 10^-7моль/л.

Вместо концентраций ионов Н⁺ и ОН^- удобнее пользоваться их десятичными логарифмами, взятыми с обратным знаком.

Отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов принято называть водородным показателем рН:

рН = -lg [Н⁺].

Тогда рН различных растворов будут иметь следующие значения: кислый рН < 7, нейтральный рН=7, щелочной рН > 7.

Отрицательный десятичный логарифм концентрации гидроксид-ионов принято называть гидроксильным показателем рОН:

рОН = -lg [ОН^-].

При 25º C рН + рОН = 14.

Пример 1. Концентрация ионов водорода в растворе равна

4·10^-4 моль/дм³. Определить рН раствора.

Решение. Округляя значение логарифма до 0, 01, получим

рН = -lg [4·10^-4] = - (-2, 40) = 2, 40.

Пример 2. Чему равнаконцентрация гидроксид-ионов в растворе, рН которого равен 10, 80?

Решение. Из соотношения рН + рОН = 14, находим: рОН = 14-рН =14-10, 80 = 3, 20. Отсюда lg [ОН^-] =- 3, 20. Этому значению логарифма соответствует значение [ОН^-] =6, 31·10^-4 моль/дм³.