double arrow

Электролитическая диссоциация воды. Ионное произведение воды, водородный показатель рН.

 

Чистая вода очень плохо проводит электрический ток, но всё же обладает измеримой электропроводностью, которая объясняется небольшой диссоциацией воды на ионы водорода и гидроксид-ионы. По величине электропроводности чистой воды можно определить концентрацию ионов водорода и гидроксид-ионов в воде.

Поскольку степень диссоциации воды очень мала, то концентрация недиссоциированных молекул в воде практически равна общей концентрации воды, поэтому из выражения для константы диссоциации воды получакм, что для воды и разбавленных водных растворов при неизменной температуре произведение концентраций ионов водорода и гидроксид-ионов есть величина постоянная. Эта постоянная величина называется ионным произведением воды.

H2O=H++OH-

K=[H+][OH-]/[H2O]

Растворы, в которых концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов одинаковы, называются нейтральными. В кисдых растворах больше ионов водорода, в щелочных - гидроксид-ионов. Но произведение их концентраций всегда постоянно. Это означает, что если известна концентрация ионов водорода в водном растворе, то тем самым и определена и концентрация гидроксид-ионов. Поэтому как степень кислотности, так и степень щёлочности раствора можно количественно охарактеризовать концентрацией ионов водорода:

Кислотность или щёлочность раствора можно выразить более удобным способом: вместо концентрации ионов водорода указывают её десятичный логарифм, взятый с обратным знаком. Последняя величина называется водородным показателем и обозначается рН: . Отсюда ясно, что в нейтральном растворе pH=7; в кислых растворах рН<7 и тем меньше, чем кислее раствор; в щелочных растворах рН>7, и тем больше, чем больше щёлочность раствора.

Для измерения рН существуют различные методы. Приближённо реакцию раствора можно определить с помощью специальных реакторов, называемых индикаторами, окраска которых меняется в зависимости от концентрации ионов водорода. Наиболее распространены метиловый оранжевый, метиловый красный, фенолфталеин и лакмус

 

29. Ионные реакции обмена.

 

Реакция ионного обмена - это реакция между ионами, образовавшимися в результате диссоциации электролитов. Они протекают до конца в следующих случаях:

1. если образуется осадок;

2. если выделяется газ;

3. если образуется малодиссоциирующее вещество - вода.

Если в растворах нет таких ионов, которые могут связываться между собой с образованием осадка, газа или воды, то такая реакция называются обратимой.

Равновесие в растворах электролитов, также как и всякое химическое равновесие, сохраняется неизменным, пока определяющие его условия не меняются; изменение условий влечёт за собой нарушение равновесия.

Так, равновесие нарушается при изменении концентрации одного из участвующих в этом равновесии ионов: при её увеличении происходит процесс, в ходе которого эти ионы связываются.

1. Введение в раствор слабого электролита одноимённых ионов уменьшает степень диссоциации этого элемента;

2. растворимость электролитоа уменьшается от введения в раствор одноимённых ионов.

1 и 2 влекут за собой изменение концентрации ионов.

Основания - этоэлектролиты, диссоциирующие в растворах с отщеплением гидроксид-ионов. Чем больше константа диссоциации данного основания, тем оно сильнее. Существуют гидроксиды, способные вступать во взаимодействие и образовывать соли не только с кислотами, но и с основаниями. К таким гидроксидам принадлежит гидроксид цинка. При взаимодействии его, например, с соляной кислотой образуется хлорид цинка, а при взаимодействии с гидроксидом натрия - цинкат натрия. Гидроксиды, обладающие этим свойством, называются амфотерными гидроксидами или амфотерными электролитами. Явление амфотерности объясняется тем, что в молекулах амфотерных электролитов прочность связи между металлом и кислородом незначительно отличается от прочности связи между кислородом и водородом. Диссоциация таких молекул возможна, следовательно, по местам обеих этих связей.Если обозначить амфотерный электролит через ROH, то его диссоциацию можно выразить схемой: . Таким образом, в растворе амфотерного электролита существует сложное равновесие, в котором участвуют продукты диссоциации как по типу кислоты, так и по типу основания.

При составлении ионных уравнений реакций следует учитывать:

1. простые вещества, оксиды, нерастворимые кислоты, основания и соли не диссоциируют;

2. для реакции берут растворы веществ, поэтому даже малорастворимые вещества находятся в растворах в виде ионов;

3. если малорастворимое вещество образуется в результате реакции, то при записи ионного уравнения его считают нерастворимым;

4. сумма электрических зарядов ионов в левой части уравнения должна быть равна сумме электрических зарядов ионов в правой части.

Обычно сначала записывают молекулярное уравнение реакции, затем с помощью таблицы растворимости определяют растворимость каждого вещества, составляют полное ионное уравнение и наконец, краткое ионое уравнение путём исключения ионов из левой и правой частей уравнения, которые в ходе реакции не претерпели изменений.

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: