ИОННОЕ ПРОИЗВЕДЕНИЕ ВОДЫ. ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬВода является слабым электролитом и диссоциирует по уравнению Н2О↔ Н+ + ОН- Константа диссоциации воды весьма мала и составляет при 25º C:
Принимая концентрацию воды [Н2О] величиной практически постоянной и учитывая, что молярная концентрация воды в воде равна 1000/18 = =55, 56 моль/л, получаем [Н+] ·[ОН-] = 1·10-14 = Кн2о. Произведение концентрации ионов водорода и гидроксила называется ионным произведением воды. Поскольку диссоциация воды – эндотермический процесс, то с ростом температуры она увеличивается, и значение Кн2о возрастает. Так как при диссоциации одной молекулы воды получается один ион водорода и один ион гидроксила, то в чистой воде [Н+] = [ОН-] = 10-7моль/л (при 25º C). Растворы, в которых концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов одинаковы, называются нейтральными. Если к воде прибавить кислоту, то [Н+]> 10-7моль/л; а если прибавить щелочь, то [Н+]< 10-7моль/л. Вместо концентраций ионов Н+ и ОН- удобнее пользоваться их десятичными логарифмами, взятыми с обратным знаком. Отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов принято называть водородным показателем рН: рН = -lg [Н+]. Тогда рН различных растворов будут иметь следующие значения: кислый рН < 7, нейтральный рН=7, щелочной рН > 7. Отрицательный десятичный логарифм концентрации гидроксид-ионов принято называть гидроксильным показателем рОН: рОН = -lg [ОН-]. При 25º C рН + рОН = 14. Пример 1. Концентрация ионов водорода в растворе равна 4·10-4 моль/дм3. Определить рН раствора. Решение. Округляя значение логарифма до 0, 01, получим рН = -lg [4·10-4] = - (-2, 40) = 2, 40. Пример 2. Чему равнаконцентрация гидроксид-ионов в растворе, рН которого равен 10, 80? Решение. Из соотношения рН + рОН = 14, находим: рОН = 14-рН =14-10, 80 = 3, 20. Отсюда lg [ОН-] =- 3, 20. Этому значению логарифма соответствует значение [ОН-] =6, 31·10-4 моль/дм3.
|
