Водородный показатель среды

Водные растворы различных соединений могут давать: кислую, щелочную или нейтральную реакцию. Реакция среды зависит от соотношения концентраций ионов и .

Поскольку абсолютные значения концентраций ионов и выражаются очень малыми числами, то для удобства введено понятие – водородный показатель среды.

Водородный показатель среды ( раствора) – отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов :

, (75)

По аналогии введено понятие гидроксильного показателя ( раствора)– отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов :

, (76)

Используя формулы (75) и (76) выражение (74) можно записать:

(77)

Следовательно, соотношения между реакцией среды, концентрацией ионов и значением водородного показателя следующие:

среда	соотношения между концентрациями ионов	знак рН
нейтральная
кислая	> .	<7
щелочная	< .	>7

На практике для определения реакции среды часто использую индикаторы.

Кислотно-основные индикаторы – вещества, изменяющие свою окраску в зависимости от концентрации водородных ионов или гидроксид-ионов в растворе, т.е. в зависимости от рН среды.

Реакции гидролиза.

Гидролиз солей– реакция из обменного разложения водой, ведущая к образованию более слабого электролита, чем исходная соль (т.е. кислоты, основания и ионов и ):

Основные направления протекания реакций гидролиза представлены в таблице 3.

При наличии в растворе многозарядных ионов (2+, 3+, 2-, 3-) гидролиз идет ступенчато. При этом надо учитывать, что гидролиз при обычных условиях идет в достаточной мере только по первой ступени, а по второй, третьей ступеням – в очень незначительной степени.

Усилить гидролиз можно разбавлением раствора, нагреванием системы.

При появлении в растворе катиона с зарядом 2+, 3+, и аниона с зарядом 2-, 3-, может наступать взаимное усиление гидролиза при условии, что катион и анион вызывают гидролиз, т.е. смещают равновесие диссоциации воды. В этом случае гидролиз идет необратимо до конца.

Например, при сливании растворов и , происходит гидролиз каждой из указанных солей:

1) гидролиз :

I ступень:

II ступень:

III ступень:

2) гидролиз :

I ступень:

II ступень:

Таким образом, суммарно можно записать:

В данном случае гидроксильные групп , образующиеся при гидролизе взаимодействуют с ионами , образующимися при гидролизе с образованием малодиссоциирующего вещества – воды. В итоге происходит разбавление раствора, и равновесие реакций гидролиза обеих солей смещается в сторону образования конечных продуктов, т.е. происходит усиление гидролиза.

Таблица 3

Направления протекания реакций гидролиза

тип соли	пример	уравнение реакции гидролиза	реакция среды
соль сильного основания и сильной кислоты		гидролизу не подвергаются, так как при их взаимодействии с водой не могут быть получены слабые электролиты. В системе не нарушается	нейтральная
соль сильного основания и слабой кислоты		гидролиз : I ступень: II ступень:	в растворе остается избыток гидроксид-ионов, среда щелочная >7
соль слабого основания и сильной кислоты		гидролиз : I ступень: II ступень:	в растворе остается избыток катионов водорода, среда кислая <7
соль слабого основания и слабой кислоты		гидролиз : ;	реакция среды условно нейтральная*

*при строгом определении реакции среды для этого вида солей, необходимо сравнить численные значения констант диссоциации кислоты и основания, образующихся в результате гидролиза.