Произведение растворимости. Носителями кислотных свойств являются ионы H+, а щелочных ионы ОН-

Водородный показатель

Носителями кислотных свойств являются ионы H⁺, а щелочных ионы ОН^-. Когда

[Н⁺] = [ОН^-] - раствор нейтральный;

[Н⁺] > [ОН^-] - раствор кислый;

[Н⁺] < [ОН^-]^- - раствор щелочной.

Для характеристики кислотности среды введен специальный параметр - водородный показатель или рН. Водородным показателем или рН называют взятый с обратным знаком десятичный lg концентрации [Н⁺] в растворе:

рН = - lg [Н⁺] (4.25)

Водородный показатель введен датским химиком Серенсом в 1901г. рН характеризует реакцию раствора. При 295К

рН=7 ([Н⁺]= 10^-7 моль/л) раствор нейтральный;

рН<7 ([Н⁺]>10⁷ моль/л) раствор кислый;

рН>7([Н⁺] <10⁷ моль/л) - раствор щелочной.

С повышением температуры меняется рН. При 353К у нейтрального раствора рН=6,3.

Величина рН может служить критерием силы кислоты или основания. Из 2-х кислот более сильной будет та, у которой при одинаковой молярной концентрации концентрация [Н⁺] выше (рН ниже). Для оснований зависимость носит обратный характер.

Для определения реакции среды используют индикаторы. Индикаторы – слабые органические кислоты или основания у которых недиссоциированные молекулы и ионы имеют различную окраску. Ниже приведены значения рН некоторых составляющих нашего организма.

кровь желудочный сок слюна слеза

рН 7,4 1,7 6,9 7.

Большинство веществ малорастворимы в воде, поэтому очень часто имеют дело с системами, в которых в состоянии равновесия находятся осадок и насыщенный раствор электролита. Это равновесие носит динамический характер, вследствие чего скорость процесса растворения осадка должна совпадать со скоростью его кристаллизации.

Равновесие в насыщенном растворе электролита A_mВ_n можно представить так:

А_mB_n D mAⁿ⁺ + nB^m-

Прямой процесс - это растворение осадка, а обратный процесс - это кристаллизация осадка из насыщенного раствора.

Процессы растворения и кристаллизации, которые происходят в этой системе, происходят на поверхности осадка, т. е. система гетерогенна.

Данный гетерогенный процесс можно охарактеризовать следующей константой равновесия:

(4.26)

Константа равновесия данного процесса представляет собой произведение активностей катионов водорода и гидроксид-анионов.

Произведение активностей ионов малорастворимого электролита, содержащегося в его насыщенном растворе при данной температуре, есть величина постоянная, и называется произведением растворимости.

CaSO₄ ↔ Ca²⁺ + SO₄^2-

K_C [CaSO₄] = [Ca²⁺] [SO₄^2-] = ПР

ПР (CaSO₄ ) = 9,3·10^-9.

Произведение растворимости зависит от природы растворенного вещества и растворителя, а также от температуры и не зависит от активности ионов малорастворимого электролита в растворе.

Произведение растворимости для наиболее важных электролитов рассчитано и содержится в таблицах. Зная произведение растворимости, можно вычислить, выпадает ли в данных условиях вещество в осадок. Условием образования осадка малорастворимого электролита является превышение произведения активностей ионов этого электролита в растворе над табличной величиной произведения растворимости.

Если активность или концентрация одного из ионов малорастворимого электролита увеличится, то равновесие сместится, и, соответственно, активность или концентрация другого иона уменьшится.

Дата добавления: 2013-12-12