ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ. Вода – малодиссоциированное вещество

Вода – малодиссоциированное вещество. Константа диссоциации воды равна

К = = 1, 8 • 10^-16 (при 22 °С).

Молярная концентрация воды [Н₂О]составляет 55, 5 моль/л, откуда ионное произведение воды (или постоянная воды)

К_в = [Н⁺][0Н] = 1, 8 • 10^-16 • 55, 5 = 10^-14 (при 22 °С).

Концентрации ионов Н⁺ и ОН^- в нейтральном растворе равны между собой:

[Н⁺] = [ОН^-] = ^-14 = 10 ^-7 моль/л.

Однако при добавлении к воде кислоты или щелочи ион­ное равновесие будет смещено влево (вспомнить действие одноименного иона на степень диссоциации слабого электро­лита).

Количественно характер среды раствора определяется во­дородным показателем рН, который вычисляется через отри­цательный десятичный логарифм от концентрации ионов во­дорода:

рН = –lg [H⁺].

Для нейтральных растворов рН равен 7, для кислых он меньше 7, а для щелочных – больше 7.

Характер среды раствора приблизительно можно определять с помощью кислотно-основных индикаторов, меняющих свой цвет в зависимости от концентрации ионов водорода или гидроксид-ионов. Каждый индикатор характеризуется определенными интервалами рН раствора, при которых он изменяет свой цвет. В табл. 3 приведены интервалы наиболее употребительных индикаторов.

Таблица 3

Интервалы значений рН основных индикаторов

 

Название индикатора	Цвет при значениях рН ниже интервала индикатора	Интервал индикатора	Цвет при значениях рН выше интервала индикатора
Метиловый оранжевый	красный	3, 1–4, 4	желтый
Лакмус	красный	5, 0–8, 0	синий
Фенолфталеин	бесцветный	8, 3–10, 3	малиновый

 

Изменение цвета лакмуса от красного до синего происходит при рН от 5 до 8, метилового оранжевого – от розового до желтого – при рН от 3, 1 до 4, 4, фенолфталеина – от бесцветного до малинового – при рН от 8, 3 до 9, 8.

Эти интерва­лы значений рН называются областями перехода индикатора. Для установления рН среды пользуются также универсальным индикатором, составленным из специально подобранных веществ.

Более точно рН раствора измеряется с помощью электрического прибора рН-метра (потенциометра).