Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Ионное произведение воды. Водородный показатель
|
|
Вода – слабый электролит:
Н2О Н+ + ОН-
2Н2О Н3О+ + ОН-
Количественно диссоциация воды описывается константой диссоциации:
Так как вода – очень слабый электролит, то концентрация недиссоциированных молекул может быть принята равной общему количеству молей воды в 1л, то есть 
Тогда
Величина 
называется ионным произведением воды.
В воде концентрации гидратированных ионов Н+ и ОН - равны:
При добавлении кислоты к воде увеличивается [Н+] и уменьшается [ОН-]. При добавлении к воде щелочи концентрации ионов изменяются в обратном направлении.
Концентрация ионов водорода в растворе может служить мерой кислотности или щелочности среды. В кислых растворах [Н+] > 10-7, в щелочных [Н+] < 10-7.
Для удобства характеристики кислотности среды используют водородный показатель(рН).
рН – это отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода.
рН = -lg[Н+].
Можно использовать и гидроксильный показатель:
рОН = -lg[OH-]
Для нейтральной среды:
рН = -lg10-7 = 7
pOH = - lg10-7 = 7
Для кислых рН< 7, для щелочных рН> 7. Прологарифмировав полное ионное произведение воды получим:
lg [Н+] + lg [OH-] = -14
рН + рОН = 14
рН имеет большое значение в медицине, пищевой промышленности, с/х, технологических процессах и т. д.
Например: в пищевой промышленности: показателем качества молочных продуктов, свежести яиц, мясных бульонов, консервов, соков и т. д. является рН.
| Раствор | рН |
| Лимонный сок | 2, 1 |
| Апельсиновый сок | 2, 8 |
| Яблоко | 2, 5÷ 3, 7 |
| Вино | 3, 5 |
| Щавель | 3, 74 |
| Томатный сок | 4, 1 |
| Редька | 5, 3 |
| Черный кофе | 5, 0 |
| Картофель | 5, 9 |
| Молоко | 6, 6÷ 6, 9 |
| Раствор питьевой соды | 8, 5 |
Для точного определения рН используют приборы – рН-метры, в схеме которого используются стеклянные электроды, потенциал которых меняется в зависимости от концентрации ионов Н+ в исследуемом растворе.
Для приблизительного определения рН используют кислотно-основные индикаторы.
Кислотно-основные индикаторы – это вещества, которые изменяют окраску индикатора в зависимости от рН раствора.
Широко используются индикаторы, представляющие собой слабые органические кислоты или основания. Ионная и молекулярная формы, которых сообщают раствору различную окраску.
Например: индикатор метиловый оранжевый является слабой кислотой, в его растворе устанавливается равновесие между HInd-молекулами и Ind-ионами
красный желтый
При добавлении кислоты равновесие смещается в соответствии с принципом Ле-Шателье влево. Окраска становится красной. При добавлении щелочи ионы Н+ связываются в воду и равновесие смещается вправо – окраска становится желтой.
Существуют также различные виды индикаторной бумаги, в том числе универсальная индикаторная бумага, пропитанная смесью различных индикаторов, позволяющая определить рН в большом интервале от 1 до10.