Ионное произведение воды. Водородный показатель
Наиболее распространëнным на Земле и почти универсальным жидким растворителем является вода. Вода - слабый амфотерный электролит. Молекулы воды могут как отдавать, так и присоединять катионы Н+ (автопротолиз). В результате взаимодействия между молекулами в чистой воде содержатся помимо молекул H2O гидроксид-ионы ОН – и катионы водорода Н+ (точнее, катионы оксония Н3О+): H2O + H2O ↔ Н3О+ + ОН–. Часто это равновесие изображают упрощëнным уравнением: H2O ↔ H+ + ОН–.
Количественно диссоциация воды описывается константой диссоциации
| К = | [H+][OH–] [H2O] | = 1,8 · 10– 16 (при 25°С) |
и ионным произведением воды Кw
Кw = [H+][OH–] = 10–14 (при 25°С), (учитывая, что [H2O] = 55,56 моль/л)
Следовательно, в чистой воде и нейтральных растворах:
[H+] = [OH –] = 10-7 моль/л
Содержание катионов водорода и гидроксид-ионов выражается также через водородный показатель рН - это отрицательный десятичный логарифм концентрации (активности) ионов водорода в растворе: рН = –lg[H+] и гидроксильный показатель : рОН = –lg[OH –].
рН + рОН = 14, а в чистой воде и нейтральных растворах, когда концентрации ионов равны: рН = рОН = –lg10 –7 = 7.
При рН < 7 среда раствора называется кислой. В кислых растворах концентрация катионов водорода больше концентрации гидроксид-ионов и, следовательно, больше 10–7 моль/л.
При рН > 7 среда раствора называется щелочной. В щелочных растворах [OH–]>[H+], т.е. больше 10-7моль/л.
Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 874;