Поиск по сайту: 

К оглавлению
К предыдущему разделу


1.3. Водородный показатель

Чистая вода обладает незначительной электропроводностью, которая объясняется слабой диссоциацией молекул воды на ионы водорода и гидроксид-ионы

H2OH+ + OH

Такой процесс называется автопротолизом (самодиссоциацией). По величине электропроводности чистой воды можно вычислить концентрации ионов H+ и OH. При 25°С  они равны

[ H+] = [OH] = 10–7 моль/л.

Выражение для константы диссоциации воды имеет вид

=1,810–16,

откуда  [H+][OH]=K[H2O]=Kw .

В воде и разбавленных водных растворах концентрацию воды можно считать постоянной: [H2O]=55,5 моль/л, К = 1,8∙10–16 – константа диссоциации воды, поэтому Kw – константа. Выражение, полученное для Kw, показывает, что в воде и разбавленных водных растворах при постоянной температуре произведение концентраций ионов водорода и гидроксид-ионов есть величина постоянная. Она называется ионным произведением воды.

Kw = K[H2O]= 1,810–16 55,5 = 10–14.

При 25°С  Kw=10–14.

В кислых растворах больше концентрация ионов водорода  [H+] > [OH], в щелочных – концентрация гидроксид-ионов [H+] < [OH]. Однако произведение значений этих концентраций всегда остается постоянным. Если, например, к чистой воде добавить столько кислоты, чтобы концентрация ионов водорода повысилась до 10–3 моль/л, то концентрация гидроксид-ионов  уменьшится и станет равной 10–11 моль/л. Следовательно, если известна величина [H+], то однозначно определяется величина [OH]. Поэтому степень кислотности или щелочности раствора можно количественно охарактеризовать концентрацией ионов водорода:

Нейтральный раствор          [H+]=10–7 моль/л;

кислый раствор          [H+]>10–7 моль/л;

щелочной раствор                         [H+]<10–7 моль/л.

Наиболее часто используют не концентрацию [H+], а ее десятичный логарифм, взятый с обратным знаком

pH= –lg [H+].

Эта величина называется водородным показателем. Например, если [H+]=10–5 моль/л, то pH=5; если [H+]=10–9 моль/л, то pH=9. Отсюда следует, что в нейтральном растворе pH=7, в кислом растворе pH<7, в щелочном растворе pH>7. Иногда пользуются значением pOH= –lg[OH]. При 25°С выполняется равенство pH+pOH=14.

Для многих процессов величина рН очень важна (для жизнедеятельности растений и животных – pH крови, почвенного раствора). Свойства природных вод, в частности их коррозионная активность, сильно зависят от pH.

© О.А. Нaпилкoва, Н.С. Дoзорцевa

К следующему разделу
К оглавлению



  

Рейтинг@Mail.ru