Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Ионное произведение воды, водородный показатель




Вода – слабый, амфотерный электролит. Уравнение диссоциации воды:

Н2О <=> Н + + ОН -

Из этого уравнения следует, что концентрация ионов водорода Н + и гидроксид- ионов ОН - в воде одинаковы. Установлено, что при 25оС: [Н +] = [ОН -] = 10-7моль/л.

Произведение концентраций ионов водорода и гидроксид-ионов называется ионным произведением водыи обозначается К(Н2О).

К(Н2О) – величина постоянная и при 25оС равная

К(Н2О) = [Н +] · [ОН -] = 10-7 ·10-7 = 10-14.

В разбавленных водных растворах электролитов, как и в воде, произведение концентрации ионов [Н +] и ионов [ОН -] при данной температуре – величина постоянная.

Ионное произведение воды даёт возможность вычислить концентрацию ионов [Н+] , если известна концентрация ионов [ОН -] (и наоборот) в любом водном растворе.

Среду любого водного раствора характеризуют концентрацией ионов [Н +] или концентрацией ионов [ОН -]. По соотношению концентраций этих ионов различают три типа сред: нейтральную, кислую и щелочную.

Нейтральная среда –это среда, в которой концентрации ионов [Н +] и [ОН-] одинаковы: [Н +] = [ОН-] = 10-7 моль/л.

Кислая среда – это среда, в которой концентрация ионов [Н+] больше концентрации ионов [ОН-]: [Н+] > [ОН-], [Н+] > 10 –7 моль/л.

Щелочная среда – это среда, в которой концентрация ионов [Н +] меньше концентрации ионов [ОН-]: [Н+] < [ОН-], [Н+] < 10 –7 моль/л.

Для характеристикисред водных растворов пользуются не величиной концентрации ионов водорода или гидроксид-ионов, а так называемымводородным показателем рН,который численно равен отрицательному десятичному логарифму концентрации ионов водорода в этом растворе:

рН = - lg [Н +] (7.21)

· если концентрация ионов [Н +] = 10-4 моль/л, то рН = -lg 10-4 = 4 и среда раствора кислая;

· если концентрация ионов [ОН -] = 10-4 моль/л, то [Н +]= = К(Н2О) / [ОН-] = = 10-14 / 10-4 = 10-10, а рН = -lg 10-10 = 10 и среда раствора щелочная.

Водные растворы имеют значение рН в интервале от 0 до 14.

Среда раствора будет

- кислая, если [Н+] > 10 –7, а рН < 7 и, чем меньше значение рН, тем больше кислотность раствора;

- нейтральная,если [Н+] = [ОН-] = 10-7, а рН = 7;

- щелочная,если [Н+]< 10-7, а рН > 7 и чем больше значение рН, тем больше щёлочность раствора.

Схема зависимости концентрации ионов Н+, величиной рН и реакцией среды выглядит следующим образом:

Конц. ионов 10о 10-1 10-3 10-5 10-7 10-810-10 10-12 10-14

+], моль/л

увеличение увеличение

кислотности щелочности

 

рН 7

0 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 14

 

реакциясильнокислая слабокислая слабощелочная сильнощелочная

раствора

нейтральная

Качественно реакцию среды и рН водных растворов электролитов определяют при помощи индикаторов. Наиболее часто используемые на практике индикаторы: лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый.

- лакмусизменяет окраску в интервале рН = 5,0 – 8,0

- фенолфталеинизменяет окраску в интервале рН = 8,2 – 10,0

- метиловый оранжевый (метилоранж)изменяет окраску в интервале

рН = 3,1 – 4,4.







Дата добавления: 2015-09-18; просмотров: 795. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.002 сек.) русская версия | украинская версия