Обменные реакции — реакции в которых не происходит изменение степени окисления элементов в исходных и конечных продуктах реакции. Согласно ТЭД обменные реакции растворов в электролитах сводятся к взаимодействию ионов. Они могут быть обратимые и необратимые. Обратимые — реакции протекающие одновременно в двух направлениях. Необратимые — с образованием газа, воды или нерастворимого осадка.
Алгоритм составления обменных реакций в водных растворах электролитов:
- Составляем уравнение обменной реакции в молекулярной форме
- Находим по таблице растворимости мало- или нерастворимые вещества и указываем их
- Записываем уравнение реакции в ионном виде (полное)
- Записываем уравнение реакции в ионном виде (краткое)
- Указываем тип обменной реакции: обратимая или необратимая
Протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда-Лоури.
Согласно этой теории кислотами называются вещества отдающие протоны, а основаниями — вещества принимающие протоны. Согласно этой теории к кислотам и основаниям относятся не только молекулы, но и ионы.
|
|
Кислота1 →← Основание1 +Н+
+
Основание2+Н+→←кислота2
__________________________
Кислота1+Основание2→←кислота2+основание1
Диссоциация воды
Н2О→←Н++ОН-
1*10-7 моль/литр (при 22 градусах Цельсия)
Кдис=([Н+][ОН-])/[Н2О]
Кдис*[Н2О]=[Н+][ОН-]
const=[Н+][ОН-]
Kw=[Н+][ОН-]
Ионное произведение воды
Kw=1*10-14
Произведение ионов — величина постоянная. Тогда увеличение концентрации одних ионов вызывает снижение концентрации других ионов, чтобы сохранить равновесие.
Водородный показатель
рH=-ln[H+]
рОН=-ln[ОH-]
[Н+][ОН-]=10-14
рH+рOH=14
рH = 7 нейтральная среда
pH>7 щелочная среда
pH<7 кислая среда
Буферные системы
Буферные растворы — смеси:
1) Слабой кислоты и соли этой кислоты (CH3COOH+CH3COONa)
2) Основания и кислоты (NH4OH+NH4Cl)
3) Смесь одно- и двузамещенных солей фосфорной кислоты (NaH2PO4+ NaHPO4)
- Разбавление водой в 10 раз дает уменьшение ионов водорода в 10 раз, скорость диссоциации уксусной кислоты возрастает до тех пор, пока pH не нормализуется
CH3COONa =→CH3COO-+Na+
CH3COOH→←CH3COO-+H+
- Добавление небольшого количества сильной кислоты
CH3COONa+HCl=→NaCl+ CH3COOH
- Прибавление небольшого количества сильного основания
NaOH→Na++OH-
H++OH-=H2O
Фосфатная, гидрокарбонатная и белковая буферные системы поддерживают постоянство pH в организме человека.