Кислотність (лужність) розчинів висловлюють в одиницях по-огрядного показника рН або градусах. В основу вираження кислотно-сти (лужності) розчинів в одиницях рН належить наступне. При розчиненні в воді кислот або лугів їх молекули дисоціюють (розпадаються) на іони, в силу чого хімічні реакції в таких розчинах відбуваються фактично між іонами. Наприклад, у водному розчині гідроксиду натрію або хлороводню молекули NaOH і НС1 диссоциируют, що схематично представляється рівноважними рівняннями
Однак у водному розчині ступінь дисоціації (частка розпалися молекул) різних речовин різна. Зокрема, якщо молекули NaOH і НС1 у водному розчині дисоціюють повністю, _то чиста вода лише незначну-кові дисоціює на іони Н і ОН. Дисоціація молекул води схематично представляється рівнянням
З якого випливає, що в чистій воді, тобто такий, де немає інших речовин і в якій іони Н і ОН "можуть утворюватися тільки в результату дисоціації її молекул відповідно до наведеного рівняння, число іонів Н і ОН" має бути однаково. Досвід показує, що при 25 С в 1 л чистої води міститься 1x10 "моль іонів Н і 1 х 10" моль іонів ОН "і що твір їх концентрація постійно і_равно Сп х Сон" = 1 х Ю-1 моль2 / л 2.
У розбавлених водних розчинах кислот і лугів молярні концентрації іонів Н + і ОН "не обов'язково рівні 1 х 1 О" 7 моль / л, проте вони взаємопов'язані і при 2 5 ° С їх твір завжди дорівнює 1 х 10 "14 моль2 / л 2. Тому, знаючи концентрацію одного з них, завжди можна обчислити концентрацію іншого.
в них Сп. моль / л. В
У кислих розчинах переважають іони Н +, отже, в них Сп,> 1 х 10-7 моль / л і, відповідно, Спн_ <1 х Ю-? моль/л. В
I X І і 'моль / л і, відповідно, V-QH ____________ ч 1 X 1 і'
Лужних розчинах переважають іони ОН, отже <1 х 10"' моль/л и, соответственно, СОН> 1 X 10 "7 нейтральному середовищі = Cqh_ = 10" 7 моль / л. Оскільки числа зі ступенями не зручні для запису, замість них використовують водневий показник рН, що дорівнює негативному десятковому логарифму чис лового значення молярної Концентрації іонів водню, вираженої в моль / л: рН = - Loq (CH +).
Приклад. У розчині концентрація Сп + дорівнює 1 х 10 "4 моль / л. Тоді рН - - Loq (CH) Loq (l х 10" 4) - 4.
До цього часу ми говорили про чисту воду. Що ж станеться, якщо до неї додати в незначній кількості кислоту або ще-лочь? Припустимо, що в чистій воді ми розчинили NaOH. Тоді його частки, діссоцііруя, додадуть в розчин певна кількість груп ОН
". Оскільки твір концентрацій іонів Н + і ОН
має бути постійно, розчинення NaOH призведе до зниження числа іонів
Н +, тобто до зниження кислотності розчину.
Приклад. У чистій воді розчинили один моль NaOH і отримали 1 л розчину з CNaOH - 1 моль / л, що відповідає СОН "- 1 моль / л. (Фактично концентрація ОН" буде більшою на величину Сон - - 1 х 10 "моль / л, що були до розчинення NaOH в чистій воді, якими £ південно знехтувати). Необхідно визначити Сп + такого розчину. Оскільки Сп х Сон "-1x10" моль / л, то Сп + х 1 моль / л - 1 х 10 "моль / л або СН + - 1х10 "14 моль / л, і отриманий розчин буде мати сильно виражені лужні властивості.
Припустимо, що ми розчинили НС1 в чистій воді. Молекули НС1, діссоцііруя, додадуть в розчин додаткове число іонів Н +, що призведе до зниження числа іонів ОН
тобто до підвищення кислотності розчину.
Приклад. У чистій воді розчинили Орін моль НС1 і отримали 1 л розчину з Сну - 1 моль / л, що відповідає Сп - 1 моль / л. Числом власних іонів Н + у воді можна знехтувати. Визначимо Сон "такого розчину. Так як CH + х Сон - 1 X 10 моль / л, то 1 моль / л х Сон" - 1 х 10 "4 моль / л, або Сон" - 1 х 10 "моль / л і отриманий розчин буде мати сильно виражені кііслотние властивості.
^ Зй ^ Щй: ії Найважливіші