ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электролитическая диссоциация воды. Водородный показатель из "Общая химия Изд2" Вода является растворителем для многих веществ. Это обусловлено полярным характером молекул воды и способностью ее молекул образовывать химические связи с другими молекулами. Учитывая щирокое распространение водных растворов электролитов и их большую важность для науки и техники, рассмотрим эти растворы более подробно. [c.218] Константа диссоциации зависит от природы диссоциирующего вещества и растворителя, а также от температуры и не зависит от концентрации раствора. Кривая зависимости константы диссоциации многих электролитов от температуры проходит через максимум. [c.219] Константа диссоциации указывает на прочность молекул в данном растворе. Чем меньше константа диссоциации в данном растворителе, тем слабее диссоциирует электролит и тем, следовательно, устойчивее его молекулы. [c.219] Степень диссоциации а изменяется с концентрацией раствора. Рассмотрим зависимость степени диссоциации от концентрации слабого электролита на примере уксусной кислоты. [c.219] Уравнение (8.12) называется законом разбавления Оствальда. Из него следует, что степень диссоциации уменьшается с увеличением концентрации слабого электролита. Аналогичное уравнение можно получить для слабого основания. [c.220] Многоосновные слабые кислоты и основания диссоциируют ступенчато, причем константа диссоциации по каждой последующей ступени всегда на несколько порядков ниже, чем по предыдущей (см. приложение 3). [c.220] Сильные электролиты. Многие свойства растворов такие, как осмотическое давление, температура кипения и замерзания, давление насыщенного пара, зависят как от концентрации раствора, т. е. от числа растворенных в нем частиц, так и от взаимного влияния этих частиц друг на друга. Степень взаимодействия частиц в растворе тем выше, чем больще плотность их зарядов и чем меньше среднее расстояние между ними. [c.220] Понятие ионная атмосфера , введенное П. Дебаем и Э. Хюккелем, позволило значительно упростить расчеты, связанные с процессами, протекающими в растворах сильных электролитов. Вместо практически недоступного расчета энергии взаимодействия многих отдельных ионов все основные параметры раствора выражают как функцию суммарного взаимодействия входящих в его состав ионов с их ионными атмосферами. Энергия этого взаимодействия зависит от плотности заряда ионной атмосферы и ее среднего радиуса. С увеличением концентрации раствора электролита плотность заряда ионной атмосферы растет, а ее средний радиус уменьшается, что повышает энергию взаимодействия центральных ионов с их ионными атмосферами. [c.221] при увеличении концентрации раствора электролита более важную роль во взаимодействии между растворенными частицами начинают играть близкодействующие силы химической связи. Природа и энергия этих сил зависит от специфических свойств взаимодействующих частиц. Поэтому с ростом концентрации увеличивается различие в свойствах растворов электролитов одинаковой концентрации, но разного химического состава. [c.222] Активность электролитов в водных растворах. Как указывалось в 8.1, для применения законов идеальных растворов к реальным системам была введена активность а [см. уравнение (8.6)]. [c.222] Коэффициенты активности зависят от природы растворителя и растворенного вещества, от концентрации раствора (табл. 8.2), а также от температуры. [c.222] Правило ионной силы позволяет рассчитать коэффициенты активности отдельных ионов в разбавленных растворах. Коэффициенты активности ионов уменьшаются с увеличением ионной силы растворов и заряда ионов (табл. 8.3). [c.223] поведение растворов слабых электролитов описывается законом Оствальда, а разбавленных растворов сильных электролитов — моделью ионной атмосферы Дебая — Хюккеля. Однако общая теория растворов электролитов, охватывающая все виды растворов электролитов и весь диапазон концентраций, до сих пор не создана. [c.224] Ионное произведенне воды. Тщательно очищенная от посторонних примесей вода обладает определенной, хотя и незначительной, электрической проводимостью, заметно возрастающей с повышением температуры. Так, при 273 К удельная электрическая проводимость воды составляет 1,5 10 Ом см , при 289 К - 6,2 10 Ом см . [c.224] Как всякая константа равновесия, константа не зависит от активностей ионов и ОН в растворе. Так, если в воду добавить кислоты, активность ионов Н резко возрастет. Тогда за счет подавления диссоциации воды равновесие этого процесса сместится влево и активность ионов ОН в растворе уменьшится, но ионное произведение воды останется неизменным. [c.226] Таким образом, в водных растворах активность ионов Н и ОН при постоянной температуре связаны между собой. Достаточно указать активность одного из них, чтобы определить активность другого, пользуясь выражением (8.176). [c.226] Таким образом, зная рОН, можно легко рассчитать pH, и наоборот, по известному значению pH легко определяется рОН. [c.227] Водородный показатель имеет важное значение для понимания большинства процессов, протекающих в жидкой фазе, так как ионы Н и ОН непосредственно участвуют во многих из этих процессов. Кроме того, эти ионы являются гомогенными катализаторами многих реакций. Величина pH может служить критерием силы кислоты или основания. В ряду кислот более сильной будет та, у которой при одинаковой молярной концентрации активность ионов Н выще (pH ниже). Так, pH 0,1 М растворов уксусной и соляной кислот будут 2,87 и 1,088 соответственно. Для оснований подобная зависимость имеет обратный характер. [c.227] Водородный показатель играет важную роль в жизнедеятельности организма, так в норме pH сыворотки крови равен 7,40 0,05, слез -7,4 0,1, слюны - 6,35 -ь 6,85, желудочного сока - 0,9 -ь 1,1... Отклонение pH от нормальных значений приводит к расстройству деятельности организма. Существенно влияние на урожайность оказывает pH почвы, на экологию водоема - pH воды. [c.227] Вернуться к основной статье