ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ионизация воды. Водородный показатель из "Курс качественного химического полумикроанализа 1973" Поэтому анализируемый раствор наряду с ионами растворенных веществ всегда содержит Н+ и ОН , с чем аналитику необходимо считаться. [c.102] Степень ионизации воды весьма мала. Так, при 25°С в 1 л воды распадается на ионы лишь 1 10 000 000 (или 10 ) моль Н2О. [c.102] Поскольку из каждой молекулы Н2О при ионизации получается по одному иону Н+ и ОН , концентрации их в чистой воде равны [Hi = [ОН-] = 10-7 г-ион/л (при 25 °С). [c.102] При 25 °С в чистой воде [Н+] = [ОН ] == 10 значит, для этой температуры /СнгО = 10 = 10 . [c.103] При повышении температуры величина Кпго быстро увеличивается (табл. 7). [c.103] Смысл уравнения [Н ] [0Н ] =/ hjO заключается в следующем как бы ни изменялись концентрации ионов Н+ или ОН их произведение во всяком водном растворе сохраняет приблизительно постоянное значение, равное при 25 °С. [c.103] Так как концентрация Н+ и ОН чрезвычайно мала (Ю ) и, следовательно, мала ионная сила раствора, коэффициенты активности в данном случае близки к единице. Поэтому можно без особой погрешности для чистой воды (в отсутствие сильных электролитов) выражать величину /(равн не через активности, а через концентрации. [c.103] Примечание. Строго говоря, постоянным является не произведение концентраций ионов Н и ОН , а произведение их активностей. Поскольку молекулы НгО ионизируют очень слабо, в чистой воде эти активности практически равны концентрациям (/о = 1). Но в присутствии посторонних электролитов значения [Н+] и [0Н ] заметно отличаются от активностей этих ионов. Однако для упрощения будем пользоваться приближенным значением ионного произведения воды, вычисленным по выведенному уравнению, тем более, что для интересующих нас целей этого вполне достаточно. [c.104] Примечание. Более точно pH определяется как отрицательный логарифм активности Н+-ионов, т. е. рН = —1 ан - Если определяют pH в растворе, содержащем значительную концентрацию ионов, т. е. обладающем значительной ионной силой, надо вводить коэффициенты активности. [c.104] Очевидно, ЧТО первый раствор (pH 4), поскольку [Н+] здесь больше 10- , имеет кислую реакцию, реакция второго раствора (pH 10),— щелочная, так как [Н+] в этом случае меньше 10 . [c.105] Крайние значения pH на этой схеме отвечают концентрации ионов водорода примерно 1 н. раствора НС1 (pH 0) и 1 и. раствора NaOH (pH Л 14). Конечно, могут быть и более кислые растворы с pH С О 1И более щелочные с pH 14. Но кислотность или щелочность этих растворов принято выражать в молях кислоты или щелочи на 1 л раствора. [c.105] При решении различных задач лередко приходится пересчитывать [Н+] на pH и обратно. Точно так же иногда приходится вычислять, чему равняется pH раствора какой-либо кислоты или основания и т. д. Познакомимся с подобными вычислениями на примерах. [c.106] Пример 1. Концентрация в растворе равна 5-10 . Вычислить pH и рОН раствора. [c.106] Пример 2. Сделать аналогичное вычисление для раствора, в котором [ ] = = 4,5-10- . [c.106] Пример 6. Вывести формулу для вычисления pH раствора слабой одноосновной кислоты (НАп) и, пользуясь ею, вычислить pH 0,1 М растворов муравьиной кислоты НСООН и сероводорода HjS. [c.106] Концентрация неионизированной части кислоты (НАп) равна общей концентрации кислоты в растворе за вычетом концентрации ионизированной части, которая может быть выражена концентрацией одного из ионов, например [ ]. [c.106] Тогда [НАп] = Скисл - [Н1, а [Н = [Ап-]. [c.107] Если степень ионизации кислоты очень мала и величина [ ] составляет менее 5% от величины С исл, то можно принять концентрацию неионизированной части кислоты равной общей концентрации кислоты, т. е. [c.107] Подобным же образом для 0,1 н. уксусной кислоты (/С = 1,74-Ю ) получим pH 2,88 и т. д. [c.107] Пример 7. Вывести формулу для вычисления pH растворов слабых оснований и, пользуясь ею, вычислить pH 0,1 н. раствора NH4OH К = 1,76-10 ). [c.108] Вернуться к основной статье