Produsul ionic al apei

Curățate temeinic de apă impurități are o conductivitate electrică scăzută. Acest lucru poate fi explicat prin faptul că moleculele de apă disociază parțial în ioni, adică H2O este un electrolit slab. disociere a apei de proces are loc conform următoarei scheme

Aplicarea legii acțiunii în masă la procesul de disociere a apei, avem:

unde CY - constantă de disociere (valoare tabelara).

Deoarece ionii disociat porțiune mică de molecule de apă (doar una din descompune aproximativ 10 molecule august), concentrația sa poate fi considerată constantă și continuă. desemnările KD # 8729; [H2O] prin HF. obținem:

unde HF - produsul ionic al apei.

produs Ionic de apă arată care este produsul concentrațiilor de ioni de hidrogen și ioni de hidroxid în apă.

Valoarea HF depinde numai de temperatura. Se constată că, la 22 0 C. produs ionic HF apă = 10 -14.

Deoarece, în conformitate cu concentrația ecuației de disociere a ionilor H și OH - în apă sunt aceleași, ele pot fi determinate

[H +] = [OH -] = = 10 -7 mol / l. (7)

În conformitate cu teoria disociere electrolitica a ionilor H + sunt purtători proprietăți acide, în timp ce ionii OH - - purtători proprietățile de bază. Prin urmare, soluția neutră când CH = COH + - = 10 -7 mol / l; Acid când CH +> CPA -> 10 -7 mol / l, iar principalul, când + CH <СОН - <10 -7 моль/л.

La schimbarea aciditatea soluției de produs ionic al apei rămâne constantă: concentrația de ioni de hidrogen este crescută prin acidularea soluției, dar în același timp, scăderea concentrației ionilor hidroxil; la soluția de alcalinizare crește concentrația ionilor hidroxil, dar redus în mod corespunzător concentrația ionilor de hidrogen.

Cunoscând concentrația ionilor de hidrogen pentru a găsi cu ușurință concentrația de ioni de hidroxid, și invers.

Exemplul 5. Se determină concentrația ionilor de hidrogen, atunci când concentrația de ioni de hidroxid este de 10 -9 mol / l.

[H +] = 10 -14 / 10 -9 = 10 -5 mol / l.

REACȚIE: [H +] = 10 -5 mol / l.

Se acționează cu numere negative măsură incomode, introdus astfel încât unitatea de măsură specială în concentrație de ioni de hidrogen, valoarea pH-ului și a numit desemnat pH.

PH-numit logaritmul negativ al concentrației de ioni de hidrogen în soluție.

Parametrul hidrogen determină natura soluției de reacție. La 22 0 C într-un mediu neutru de pH = 7, în condiții acide de pH <7 и в щелочной среде рН> 7.

În mod similar, logaritmul negativ zecimal al concentrației de ioni de hidroxid se spune indice hidroxil și este notată pOH.

pOH = - lg [OH -] (9)

La 22 0 C într-un mediu neutru pOH = 7, într-un mediu acid pOH> 7 și în mediu alcalin pOH <7.

Din cele de mai sus rezultă că o creștere, valoarea pOH crește aciditatea pH-ului soluției scade, iar suma lor este întotdeauna egal cu 14.

Cunoscând pH-ul mediului, este ușor să se calculeze mediul Poh, și vice-versa.

Exemplul 6. Se calculează pH-ul soluției și se determină natura mediului, dacă pOH = 8.

SOLUȚIE. Folosind formula (10), obținem un pH = 14 - pOH = 14 - 8 = 6.

Deoarece pH <7, следовательно, раствор имеет кислую среду.

A: pH = 6, mediu acid.

Exemplul 7. Calculați pH-ul unei soluții de NH4OH 0,01 M la 25 0 C.

SOLUȚIE. Hidroxid de amoniu - electrolit slab și reversibil disociază: NH4OH ↔ NH4 + + OH -.

Valoarea KD este în cerere; KD (NH4OH) = 1,8 # 8729; 10 -5.

Concentrația de echilibru a ionilor OH - este găsit de formula (4)

[OH -] = 4,24 = # 8729; 10 -4 mol / l.

Conform formulei (9) definesc un indice de hidroxil

pOH = - lg [OH -] = - lg [4,24 # 8729; 10, -2] = 3,37.

Folosind formula (10) este definit de pH

pH = 14 - pOH = 14 - 10,63 = 3,37.

Parametrul de hidrogen este esențială pentru înțelegerea majorității proceselor care au loc în faza lichidă, deoarece ioni H + și OH - sunt implicate în mod direct în multe dintre aceste procese. Mai mult decât atât, acești ioni sunt catalizatori omogeni pentru multe reacții. Valoarea pH-ului poate fi o rezistență de acid criteriu și o bază. Printre acizii va fi mai puternic unul în care la aceeași concentrație molară mai mare decât concentrația de ioni de hidrogen (pH mai jos). Pentru baze astfel dependența sa inversat.

Odată cu definiția de aciditate trebuie să se ocupe în industria chimică și laboratoare chimice; produse de cofetărie și industria de panificație. Semnificativ influență asupra productivității are pH-ul solului, asupra ecologiei rezervor - pH apă.