PH раствора

Ионное произведение воды

Вода является слабым электролитом и в незначительной степени диссоциирует на ионы по реакции:

H₂O «H⁺ + OH^-

K = ([H⁺][OH^-]) / [H₂O] = 1,8 • 10^-16 (при 22°С)

В знаменателе дроби - концентрация недиссоциированных молекул воды, которую можно считать постоянной и определить в 1 л, приняв массу 1 л воды за 1000 г.

[H₂O] = 1000 / 18 = 55,56 молей

Тогда

K = ([H⁺][OH^-]) / 55,56 = 1,8 • 10^-16

или ([H⁺][OH ^-] = 1 • 10^-14 (ионное произведение воды)

Величина pH используется для характеристики кислотности раствора. Если концентрация ионов водорода равна [H⁺], то

pH = -lg [H⁺]

В чистой воде

[H⁺] = [OH^-] = 10^-7

В кислых растворах

[H⁺] > [OH^-] и pH < 7

например, в 10^{-3 М растворе HCl}

pH = 3

В щелочных растворах

[H⁺] < [OH^-] и pH > 7

например, в 10^{-2 М растворе NaOH}

pOH = -lg2 • 10^-2 = 2 - lg2 = 1,7

pH = 14 - pOH = 14 - 1,7 = 12,3

Таблица. Изменение окраски кислотно-основных индикаторов в зависимости от pH раствора

Название	Окраска индикатора в среде
	Кислая [H^+] > [OH^-] рН < 7	Нейтральная [H^+] = [OH^-] рН = 7	Щелочная [OH^-] > [H^+] рН > 7
Лакмус	красный	фиолетовый	синий
Фенолфталеин	бесцветный	бесцветный	малиновый
Метилоранж	розовый	оранжевый	желтый

Для более точного определения значения pH растворов используют сложную смесь нескольких индикаторов, нанесенную на фильтровальную бумагу (так называемый "Универсальный индикатор Кольтгоффа"). Полоску индикаторной бумаги обмакивают в исследуемый раствор, кладут на белую непромокаемую подложку и быстро сравнивают окраску полоски с эталонной шкалой для pH:

Реакция раствора
сильно- кислая	слабо- кислая	¯	слабо- щелочная	сильно- щелочная
¬	нейтральная	®
Усиление кислотности среды		Усиление основности среды

Дата добавления: 2013-12-12