 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Кислоти — це електроліти, які дисоціюють у водному розчині з утворенням тільки одного виду катіонів — іонів Гідрогену
|
|
Наявність у розчині іонів Гідрогену (протонів) зумовлює загальні властивості кислот. Дисоціація сильних кислот відбувається ступінчасто.
Дисоціація за першим ступенем відбувається завжди сильніше, ніж за другим.
Основи у водних розчинах дисоціюють з утворенням гідроксид-іонів і катіонів металу. Отже, основами називаються електроліти, які під час дисоціації утворюють лише один вид аніонів — гідроксид-іони:
Багатокислотні основи, як і багатоосновні кислоти, дисоціюють ступінчасто.
Наявні в розчинах основ іони ОН ‾ зумовлюють загальні властивості основ.
Дисоціація кислих солей відбувається практично повністю.
Процес дисоціації основних солей відбувається подібно до дисоціації кислих солей. На першій стадії сіль практично повністю розпадається на гідроксокатіони металу та аніони кислотного залишку. Гідроксокатіони здатні дисоціювати на катіони металу та гідроксильні групи незначною мірою.
Згідно з теорією електролітичної дисоціації, загальні властивості кислот зумовлені наявністю у їхніх розчинах іонів Гідрогену, а загальні властивості основ — гідроксид-іонів. Однак теорію електролітичної дисоціації не можна застосувати до всіх відомих хімічних реакцій, які відбуваються за участю кислот і основ. Так, кислоти й основи можуть реагувати між собою, не будучи дисоційованими на іони (наприклад, хлороводень з безводними лугами). Відомі також речовини, які проявляють властивості основ, хоча й не мають у своєму складі гідроксильних груп (взаємодія аміаку з хлороводнем).
Вода — дуже слабкий електроліт, який дисоціює лише частково, розпадаючись на гідроксид-іони ОН- та іони Гідрогену Н+ (протони):
Н2О↔Н ++ОН ˉ
Добуток концентрації іонів Гідрогену і концентрації гідроксид-іонів за сталої температури — величина стала. Вона називається іонним добутком води Кw.
При температурі 22 °С Кw (Н2О) =[Н+] ∙[ОН-] = 1·10‾14. Значення іонного добутку води змінюється із зміною температури, бо з підвищенням температури дисоціація води збільшується. У чистій воді концентрація іонів Гідрогену дорівнює концентрації гідроксид-іонів. Якщо до води добавити розчин якої-небудь кислоти, тобто ввести додаткову кількість іонів Гідрогену, то стан іонної рівноваги води порушиться. Збільшення концентрації іонів Гідрогену веде до відповідного зменшення концентрації гідроксид-іонів; добуток же цих концентрацій залишається сталою величиною. Так, в 0,001 М розчині хлоридної кислоти концентрація іонів Гідрогену дорівнює загальній концентрації кислоти (α→ 1), тобто [Н+] = 1·10-3 моль/ дм3. Концентрацію гідроксид-іонів можна обчислити за рівнянням: Кw: [Н+] = 1·10‾14: 1·10-3 = 1·10‾11.
У розчинах лугів концентрація іонів Гідрогену значно менша від концентрації гідроксид-іонів. У 0,001 М розчині натрій гідроксиду (α→1) концентрація гідроксид-іонів дорівнює [ОН¯] = 1 ·10-3 моль/дм3. Тоді концентрація іонів Гідрогену буде 1 ·10-11 моль/дм3.
Таким чином, у нейтральному середовищі: [Н+] = [ОН¯] = 1·10 -7 моль/дм3; у кислому середовищі: [Н+ ] > [ОНˉ], тобто 1 · 10-6, 1 · 10-5, 1 · 10-4, 1 · 10-3... моль/дм3. У лужних розчинах концентрації іонів Гідрогену менші за 1 · 10-7 моль/дм3, тобто [Н+] = 1 · 10-8, 1 · 10-9, 1 · 10-10, 1 · 10-11, 1 · 10-12...моль/дм3.
Значно зручніше оперувати не концентрацією гідроген-іонів, яка виражається малим дробовим числом, а показником ступеня концентрації іонів Гідрогену. На початку XX ст. було запропоновано концентрацію іонів Гідрогену виражати за степеневим показником, тобто як логарифм концентрації іонів Гідрогену, узятий з оберненим знаком, і позначати символом рН (так званий водневий показник): рН = -lg[Н+].
Аналогічно вміст гідроксид-іонів виражають через показник ступеня концентрації гідроксид-іонів - рОН: рОН = -lg[ОНˉ].
Водні розчини бувають кислі, нейтральні, лужні.
Для нейтрального водного розчину [Н+] = 1·10 -7 моль/дм3, pН = -lg 1·10 -7 = 7.
Для кислого - [Н+] > 1·10 -7 моль/дм3 (1 · 10-6, 1 · 10-5, 1 · 10-4 тощо), рН = 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0.
Для лужного розчину [Н+] < 1·10 -7 моль/дм3 (1 · 10-8, 1 · 10-9, 1 · 10-10 тощо), рН = 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14.
Приклад. Обчислити рН 0,1 н розчину хлоридної кислоти.
Розв’язання: У вираз рН = -lg[Н+] підставляємо значення вмісту іонів Гідрогену в 0,1 н розчині хлоридної кислоти, виходячи з того, що α→1. Отже, [Н+] = Ск-ти, тобто [Н+] = 1·10 -1 моль/дм3. Звідси рН=-lg 1·10 -1 = 1.
Дата публикования: 2015-09-18; Прочитано: 850 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
