ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основы количественного химического анализа из "Анорганикум. Т.2" Пример. В 0,1 М растворе хлористой кислоты pH равно 1,55 (рКа=2,0). Для соответствующего сопряженного основания — хлорит-ионов СЮг рКь рКк—р/С1=14—2=12, откуда следует, что 0,1 М раствор хлорита натрия имеет pH 7,5. [c.123] 46-10- моль/дм р/ 5 = 4,19 Со=0,01 моль/дм рН] относится к раствору эквимолярной смеси бензойной кислоты с бензоатом натрия. [c.124] При этом рНй рТСх. в противном случае pH будет зависеть от концентрации кислоты и аниона. [c.124] Вершины углов диаграммы связаны двумя диагоналями, описываемыми уравнениями 1дснзО+ = —pH или 1 Сон =рН— —Они всегда пересекаются в точке нейтральности pH 7 (независимо от величины Со и Ка). [c.124] Логарифмическая диаграмма дает значения равновесных концентраций всех компонентов кислотно-основной системы в зависимости от pH. [c.124] Это условие выполняется только в точке Р2, отсюда можно сделать вывод, что pH водного раствора кислоты на логарифмической диаграмме определяют как абсциссу точки пересечения Р2) линий ионов Н3О+ и основания. [c.125] Используя простые соотношения, полученные из данных фис. Д.39, из уравнений (47) и (49) можно вывести полезные для практики формулы приближенного расчета pH растворов кислот и оснований. [c.126] Общую концентрацию Со можно определить как количество соли в молях, деленное на конечный объем раствора в кубических дециметрах. В уравнении (56) можно заменить р на р/Сь из соотношения Кз- - Кь = К 1/. [c.127] Уравнение (52) для расчета pH слабых кислот аналогично можно преобразовать в уравнение для расчета рОН слабых оснований, заменив pH на рОН и р/С на рКь. [c.127] Уравнение (58) идентично уравнению (57). Это наглядно видно, если выразить в уравнении (58) величину рОН через pH из условия рН + рОН = рД г. Уравнение (57) позволяет рассчитывать pH растворов, содержащих соль слабой кислоты и сильного основания. Такой раствор образуется также в точке эквивалентности при титровании слабой кислоты раствором сильного основания. Значение pH, рассчитанное по уравнению (57), называют показателем титрования рТ. Уравнения (52) и (57) справедливы только при соблюдении условий рис. Д.39, т. е. для умеренно разбавленных растворов и для растворов кислот и оснований средней силы. В других случаях некоторые из неравенств, взятых из диаграммы, недействительны и формулы для расчета pH усложняются. Такие расчеты можно провести с помощью логарифмических диаграмм pH, построенных для каждого конкретного случая. Для иллюстрации на рис. Д.40 и и Д.41 приведены две логарифмические диаграммы, с помощью которых можно вывести уравнения для более сложных расчетов pH. [c.127] Область применения уравнения (52) можно определить при1 сравнении логарифмической формы этого уравнения и рис. Д.38, на котором уравнением (52) описываются нисходящие-прямые с = —2. Однако эти прямые только в области средних значений р/С могли бы перекрываться кривыми, рассчитанными из уравнения третьей степени. Уравнение (52), таким образом, может быть применено только к сильным и очень слабым кислотам умеренных концентраций. Напротив, уравнение (59) применимо почти всегда и может давать отклонения. [c.127] Логарифмическая рН-диаграмма для бензойной кислоты с концентрацией Со=10- моль/дм . [c.128] Значительно проще и обычно с достаточной для практики точностью можно определять pH непосредственно из соответствующей логарифмической диаграммы. Точность получаемых при этом значений можно легко проверить, сравнив их со значениями, полученными из кривых рис. Д.37 или Д.ЗЗ соответственно. Существенные отклонения от кривых рис. Д.ЗЗ наблюдаются только при концентрации кислоты или основания порядка С()=10 моль/дм . Такое сравнение, кроме того, позволяет определить границы применимости логарифмической рН-диаграммы например, для сильно разбавленного раствора кислоты с общей концентрацией Со СЮ моль/дм получается рН 7 Напротив, диаграмма, приведенная на рис. Д.ЗЗ, дает возможность сделать однозначные и правильные выводы для растворов таких концентраций. [c.129] На рис. Д.41 представлена диаграмма для кислот более слабых, чем бензойная, с еще меньшей общей концентрацией. Пря этом нельзя пренебрегать никакими веянчинами, так ка]к в области общей кислотности уже сх- сон . а в точке Рз, которая теперь полностью адалоплна точкам Ри Рз и Ри Сх =Снх (Р1 и Рз не обозначены). В этом случае нужно решать уравнение третьей степени (уравнение (45)) или, проще, найти его графическое решение по рис, Д.37 или Д.38 соответственно. [c.130] С ПОМОЩЬЮ диаграммы 1дс — pH можно также определить концентрационные соотношения в растворе двух слабых кислот, например иона аммония и уксусной кислоты (рис. Д.42). На диаграмме различают три области значений pH pH p/ iJ р/ 5 рН р/С5, рН р/Са2. первой области обе кислоты NH4+ и СНзСООН находятся в недиссоциированном состоянии. [c.130] Во второй области в основном существуют более слабая кислота МН4+ и более слабое основание СН3СОО , а в третьей области почти исключительно находятся основания ННз и СН3СОО-. [c.130] Оно показывает, что pH такого раствора определяется только значениями констант диссоциации обеих кислот и не зависит От концентрации. [c.131] Это означает, что если кислота 1 сильнее основания 2, то раствор соли, образованной катионом этого основания и анионом этой кислоты, имеет кислую реакцию если основание 2 сильнее кислоты 1, то раствор соли дает щелочную реакцию. [c.131] Вернуться к основной статье