ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химические реакции в водных растворах из "Аналитическая химия" В водных растворах электролитов встречаются два вида химических реакций соединения и окисления-восстановления (см. стр. 45). Рассмотрим сначала реакцию соединения. [c.22] Как уже указывалось, этот вид реакции сводится в водных растворах к соединению ионов в молекулы. Важно решить, какие ионы различных электролитов соединяются и какие из них не соединяются, т. е. какая из возможных реакций в действительности происходит. Ионные реакции всегда протекают в сторону уменьшения числа свободных ионов в растворе. Подтверждением этого служат несколько примеров таких реакций. [c.22] В водном растворе ионы соединяются в случае образования осадка, слабой кислоты, слабого основания. [c.22] Ввиду очень незначительной диссоциации воды концентрация [Н ] и [ОН ] очень мала. Один литр воды содержит = 55,5 моля. При комнатной температуре в одном литре диссоциирует только 10 моля (0,0000001). Следовательно, концентрация недиссоциированных молекул равна 55,5— —О,-0000001 моля. Так как величина 0,0000001 очень незначительна по сравнению с 55,5, то ею можно пренебречь и концентрацию недиссоциированных молекул воды принять равной 55,5 моля. [c.23] После прибавления к воде ионов Н (с кислотой) или ионов ОН (со щелочью) концентрация диссоциированных молекул под влиянием одноименного иона становится еще меньше, чем 10 . Поэтому концентрация недиссоциированных молекул воды в кислом или щелочном растворах еще с мень- шей погрешностью может быть принята равной 55,5 моля. Отсюда следует, что во всех водных растворах концентрацию недиссоциированных молекул воды нужно считать величиной постоянной. Таким образом, правая часть уравнения (2) как произведение двух постоянных — также величина постоянная. Значит, постоянная величина и левая часть уравнения. [c.23] Произведение [Н ][ОН ], или постоянную Кн о, называют ионным произведением воды. [c.23] Прибавленная к воде кислота вызывает увеличение концентрации ионов водорода и уменьшает концентрацию гидроксильных ионов, а ионное произведение воды остается постоянным. Прибавленная к воде щелочь, наоборот, вызывает уменьшение концентрации ионов водорода. Следовательно, увеличение концентрации одного из ионов воды неизбежно вызывает соответствующее уменьшение концентрации другого иона. [c.24] Превращение [Н ] или [ОН-] в нуль переводит все ионное произведение в нуль. Этого быть не может, потому нет водного раствора, в котором концентрация ионов водорода или гидроксила равнялась бы нулю. Таким образом, в любом водном растворе кислоты, основания или соли всегда присутствуют как ионы водорода, так и ионы гидроксила. Если [Н ] 10- г- он/тг (например Ю ), то раствор кислый. В щелочном растворе [Н ] ХО г-ион л (например 10 ), а [ОН 10 г-ион л. [c.24] В нейтральной среде [Н ] = 10 , в кислой — [Н ] 10 , в щелочной —[Н ] 10 . [c.24] Пользуясь уравнением (4), можно вычислить концентрацию одного иона воды, если известна концентрация другого. [c.24] Следовательно, в нейтральной среде pH = 7. В кислом растворе [Н ] 10 (например 10 ), а pH 7 (в данном примере pH =2). В щелочной среде, [Н ] 10 (например 10 ), а pH 7 (в данном примере pH = 8). [c.25] По известному значению pH или рОН вычисляют концентрацию ионов водорода. [c.25] Пример 1. Вычислить концентрацию ионов водорода в растворе, если pH = 6,7. [c.25] Пример 2. Вычислить концентрацию водородных и гидроксильных ионов в растворе, если рОН = 4,34. [c.25] Пример. Определить концентрацию ионов водорода и pH в 0,05 н. растворе НС1. [c.26] Концентрация ионов водорода в растворе слабой одноосновной кислоты. [c.26] Показатель рКкисл — отрицательный логарифм константы диссоциации слабой кислоты — называется силовым показателем кислоты. [c.27] Пример. Вычислить концентрацию ионов водорода и pH в 0,2 и. растворе СНзСООН. [c.27] Так как /Сснзсоон = 1,8-10 и по условию сснзсоон = 0,2, то [Н ] = 1/1,8.10-6-0,2 =/0,36.10- =1/3,6.10-8= l,9.10- pH = 3-lgl,9 = 3-0,28 = 2,72. [c.27] Вернуться к основной статье