Ионное произведение воды. Водородный показатель
ЛЕКЦИЯ
Вода является слабым электролитом. Уравнение диссо-циации воды записывают следующим образом:
H2O <==> H+ + OH-.
Константа диссоциации воды:
при 298 К.
· Произведение 
называют ионным произведением воды и обозначают 
Вода - очень слабый электролит, пренебрегая продиссоциировавшей частью молекул, можно принять равновесную концентрацию недиссоциированных молекул 
равной общему количеству вещества воды в одном литре, т.е.
моль/ л.
Тогда при 298 К (25 0С):
.
Ионное произведение воды при постоянной температуре постоянно не только для воды, но и для водных растворов. Зная концентрацию ионов H+, можно рассчитать концентрацию OH-, и наоборот. Понятия кислая, нейтральная и щелочная среда можно оценить количественно по концентрации ионов H+ или OH-.
Более удобно для характеристики среды пользоваться водородным показатем:
.
В нейтральной среде
,
при 25 0С 
.
В кислой среде
, 
, 
, т.е. 
.
В щелочной среде
, 
, 
, т.е. 
.
Систематизируем характеристики реакции среды в виде таблицы:
| Среда | [H+], моль/л | [OH-], моль/л | рН |
| нейтральная | 10-7 | 10-7 | |
| кислая | >10-7 | <10-7 | < 7 |
| щелочная | <10-7 | >10-7 | > 7 |
Определение pH с помощью специальных приборов, называемых pH-метрами, можно проводить в диапазоне от 0 до 14 с точностью до 0,01 единицы pH. Для менее точной оценки рН используют так называемые кислотно-щелочные индикаторы, (фенолфталеин, лакмус и др.) и их смесь – универсальный индикатор.
· Задача 1. Вычислите рН 0,01 М раствора соляной кислоты.
Решение. Водородный показатель . Соляная кислота является сильным электролитом, т.е. в водном раст-воре полностью распадается на ионы: HCl = H+ + Cl-. Молярная концентрация ионов водорода в данном случае равна молярной концентрации кислоты:
; 
· Задача 2.Вычислите рН 0,001М раствора NaOH.
Решение. NaOH - щелочь, сильный электролит, в водном растворе полностью распадается на ионы: NaOH = Na+ + OH-. Молярная концентрация гидроксид-ионов равна молярной концентрации NaOH:
Концентрацию ионов водорода определяем по ионному произведению воды:
Дата добавления: 2015-08-08; просмотров: 810;