Водородный показатель (рН)

Вода является очень слабым электролитом. Её диссоциация – пример самоионизации, протекающей по уравнению

Н₂0 + Н₂0 Н₃O⁺ + ОН^-,

где Н₃O⁺ — ион гидроксония, представляющий собой гидратированный ион водорода (Н₂0 + H⁺ = Н₃O⁺). Константа диссоциации воды согласно закону действия масс:

                                                     (2.4)

 при 25^оС равна 3,24∙I0^-18. Так как степень диссоциации  молекул воды очень  мала, то концентрацию молекул воды можно считать величиной постоянной и равной [H₂O] = 1000/18 = 55,55 моль/л и произведение двух постоянных величин тоже величина постоянная, равная:

.

Это произведение = [Н₃O⁺][ОН^-] = IO^-14 = К_W  (моль/л)²  является постоянным для всех водных растворов. Константа К_W называется ионным произведением воды, она зависит только от температуры.

В нейтральном растворе концентрации [Н₃O⁺] и [ОН^-] равны:

                      [Н₃O⁺] = [ОН^-] =10^-7моль/л.                           (2.5)       

Концентрация ионов гидроксония [Н₃O⁺] определяет кислотность растворов. Если [Н₃O⁺] > 1O^-7 моль/л, то раствор является кислым, если [Н₃O⁺] < 1O^-7 моль/л — щелочным. Для более удобного выражения кислотности раствора было введено понятие рH, где р — оператор, тождественно равный отрицательному десятичному логарифму р ≡ -lg. Таким образом, величина рН представляет собой отрицательный десятичный логарифм числа, определяющего концентрацию ионов гидроксония [Н₃O⁺] или упрощенно – ионов водорода [Н⁺]:

pH = -lg[Н₃O⁺];        pH = -lg[Н⁺].                                              (2.6)

Оператор р  применяется и для других малых величин, например pOH = -lg[OН^+,, а  

                                       р К_W = pH + pOH = 14.                               (2.7)

pH нейтральных сред равен 7, кислых – меньше 7, щелочных – больше 7.

Гидролиз солей.