дисоціація води

Чиста вода дуже погано проводить електричний струм, але все ж має вимірної електропровідністю, яка пояснюється частковою дисоціацією молекул Н2 О на іони водню і гідроксид-іони:

За величиною електропровідності чистої води можна обчислити концентрацію в ній іонів Н + і ОН -. При 25 о С вона дорівнює 10 -7 моль / л.

Константа дисоціації Н2 Про розраховується наступним чином:

Перепишемо це рівняння:

Слід підкреслити, що дана формула містить рівноважні концентрації молекул Н2 О, іонів Н + і ОН -. які встановилися на момент настання рівноваги в реакції дисоціації Н2 О.

Але, оскільки ступінь дисоціації Н2 Про дуже мала, можна вважати, що концентрація недіссоціірованних молекул Н2 О в момент настання рівноваги практично дорівнює загальній початковій концентрації води, тобто 55,56 моль / дм 3 (1 дм 3 Н2 Про містить 1000 г Н2 Про або 1000. 18 ≈ 55,56 (молей). У розбавлених водних розчинах можна вважати, що концентрація Н2 Про буде такою ж. Тому, замінивши в рівнянні (42) твір двох постійних величин

нової константою(ІліKW), будемо мати:

Отримане рівняння показує, що для води і розбавлених водних розчинів при незмінній температурі твір молярних концентрацій іонів водню і гідроксид-іонів є величина постійна. Вона називається інакше іонним твором води.

У чистій воді при 25 о С. Тому для зазначеної температури:

При збільшенні температури значенні

зростає. При 100 ° С воно досягає 5,5 ∙ 10 -13 (рис. 34).

Мал. 34. Залежність константи дисоціації води Kw від температуриt (° С)

Розчини, в яких концентрації іонів Н + і ОН-однакові, називаютсянейтральнимі розчинами. Вкіслихрастворах більше міститься іонів водню, а вщелочних- гідроксид-іонів. Але якою б не була реакція середовища в розчині, твір молярних концентрацій іонів Н + і ОН - залишиться постійним.

Якщо, наприклад, до чистої Н2 Про додати кілька кислоти і концентрація іонів Н + при цьому збільшиться до 10 -4 моль / дм 3. то концентрація іонів ОН - відповідно знизиться так, що твір

залишиться рівним 10 -14. Отже, в цьому розчині концентрація гідроксид-іонів буде дорівнює 10 -14. 10 -4 = 10 -10 моль / дм 3. Цей приклад показує, що якщо концентрація іонів водню у водному розчині відома, то тим самим визначена і концентрація гідроксид-іонів. Тому, реакцію розчину можна кількісно охарактеризувати концентрацією іонів Н +:

На практиці для кількісної характеристики кислотності або лужності розчину використовують не молярна концентрація в ньому іонів Н +. а її негативний десятковий логарифм. Ця величина називаетсяводородним показником і позначається черезрН:

Наприклад, якщо, то рН = 2; якщо, то рН = 10. У нейтральному розчині рН = 7. У кислих розчинах рН <7 (и тем меньше, чем «кислее» раствор, т.е. чем больше в нём концентрация ионов Н + ). В щёлочных растворах рН> 7 (і тим більше, ніж «лужні» розчин, тобто чим менше в ньому концентрація іонів Н +).

Для вимірювання рН розчину існують різні методи. Дуже зручно приблизно оцінювати реакцію розчину за допомогою спеціальних реактивів, званих кислотно-основними індикаторами. Забарвлення цих речовин в розчині змінюється в залежності від концентрації в ньому іонів Н +. Характеристика деяких найбільш поширених індикаторів представлена ​​в таблиці 12.

Таблиця 12. Найважливіші кислотно-основні індикатори

Схожі статті

• константи дисоціації