К –та 1 осн.2 к –та 2 осн. 1

Эта реакция называется автодиссоциацией воды. Она обратна реакции нейтрализации. Реакция автодиссоциации протекает весьма незначительно. Ее константа равновесия, называемая ионным произведением воды, при 25°С составляет 10^–14:

ИП(Н₂0) = [Н₃O⁺] • [ОН^–] = 10 ^–14.

Благодаря автодиссоциации в любых, даже сильнощелочных средах всегда присутствуют ионы Н₃О⁺ и в любых, даже в самых сильнокислых, ионы ОН ^–. Их концентрации связаны ионным произведением воды.

Сила основания по Бренстеду –Лоури характеризуется константой основности (К_b). Она связана с константой кислотности сопряженной кислоты через ионное произведение воды простым соотношением:

Кb =10 ^–14/ Кa

рКъ=14 –рКа.

Из этого следует, что чем сильнее кислота, тем слабее сопряженное ей основание, и наоборот. Поэтому можно также говорить, что кислотно – основное равновесие по Бренстеду –Лоури смещено от более сильного основания к более слабому.

Водородный показатель (рН)

Водородный показатель (обозначается «рН», читается «пэ аш») характеризует кислотность среды и определяет направление кислотно–основных процессов в них. По определению,

рН = –lg[H₃O⁺]

где [Н₃О⁺] — молярная концентрация свободного иона Н₃О⁺ в растворе.

В водных растворах значение рН может колебаться от –1 (сильная кислота с концентрацией 10М) до 15 (сильное основание с концентрацией 10 М). Идеально чистая вода имеет рН 7, так как в ней единственный источник ионов [Н₃О⁺и [ОН ^–] — автодиссоциация воды и [Н₃О⁺] = [ОН ^–]. Если рН >7, это значит, что частицы, присутствующие в растворах, в большей степени являются основаниями, чем кислотами (среда щелочная), если меньше — то наоборот (среда кислая). В реальных природных водах значение рН обычно колеблется от 2 (что эквивалентно сильной одноосновной кислоте с концентрацией 0,001 М) до 11 (что эквивалентно сильному однокислотному основанию с концентрацией 0,001М)

Водородный показатель можно измерить специальным прибором, именуемым «рН –метр» либо специальными индикаторами. Его также можно рассчитать, зная состав раствора.

Как рассчитывать водородный показатель. Слабые кислоты (а именно такие кислоты и присутствуют в природных водах) реагируют с водой с образованием иона Н₃О⁺, причем, в отличие от сильных кислот, равновесие соответствующей реакции смещено влево:

НА + Н₂О ó A ^–+ H₃O⁺