Водородный показатель

ИОННОЕ ПРОИЗВЕДЕНИЕ ВОДЫ.

Лекция 4

Вода, очищенная от посторон­них примесей обладает электрической проводимостью, заметно возрастающей с повышением температуры (при 273К удельная электрическая проводимость воды составляет ρ =1,5 · 10 ^-8 Ом^-1 · см^-1, при 289 К ρ= 6,2 · 10 ^-8 Ом^-1 · см^-1).

Наличие электрической проводимости объясняется тем, что молекулы воды частично распадаются на ионы, т. е. Н₂О является слабым электролитом.

Процесс диссоциации воды происходит по уравнению:

Свободных ионов Н⁺ в воде не существует, в связи с их гидратацией образуется ион гидроксония .

Для простоты запишем уравнение диссоциации:

Константа диссоциации =

Молекулярная масса воды ,

Число молей воды в 1 литре раствора =

Ионное произведение воды К_w = const при постоянной температуре t=const

В чистой воде в нейтральном растворе концентрация ионов водорода равна концентрации ионов гидроксила: , тогда

; ;

В кислой среде [H⁺]>10^-7

В щелочной среде [H⁺]<10^-7

Для удобства пользуются значением отрицательного логарифма концентрации ионов водорода:

pH = - lg [H⁺]=7

pOH = - lg [OH^-]=7

Процесс диссоциации воды – эндотермический, происходит с поглощением тепла по реакции:

При повышении температуры К_д увеличивается, и степень диссоциации увеличивается; при t=50⁰С

рН = 6,63, рН изменилась, а среда осталась нейтральной

при 0⁰С, рН = 7,97.

В соответствии с теорией электро­литической диссоциации, ионы Н⁺

являются носителями кислотных свойств, а ионы ОН^- носителями основных свойств раствора.

Водородный показатель определяет характер реакции раствора. Значение рН = 7 соответствует ней­тральному раствору только при 295⁰К

Водородный показатель имеет важное значение для понимания большинства процессов, протекающих в жидкой фазе, так как ионы Н⁺ и ОН^- непосредственно участвуют во многих из этих процессов. Кроме того, эти ионы являются гомогенными катализаторами многих реакций.

Дата добавления: 2014-01-05