Вопрос № 26

Водоро́дный показа́тель, pH (произносится «пэ аш», английское произношение англ. pH — piː'eɪtʃ, «пи эйч») — мера активности (в очень разбавленных растворах она эквивалентна концентрации) ионов водорода в растворе, и количественно выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный (взятый с обратным знаком) десятичный логарифм активности водородных ионов, выраженной в молях на один литр:

Уравнения, связывающие pH и pOh Вывод значения pH

В чистой воде при 25 °C концентрации ионов водорода ([H⁺]) и гидроксид-ионов ([OH⁻]) одинаковы и составляют 10⁻⁷ моль/л, это напрямую следует из определения ионного произведения воды, которое равно [H⁺] · [OH⁻] и составляет 10⁻¹⁴ моль²/л² (при 25 °C).

Когда концентрации обоих видов ионов в растворе одинаковы, говорят, что раствор имеет нейтральную реакцию. При добавлении к воде кислоты концентрация ионов водорода увеличивается, а концентрация гидроксид-ионов соответственно уменьшается, при добавлении основания — наоборот, повышается содержание гидроксид-ионов, а концентрация ионов водорода падает. Когда [H⁺] > [OH⁻] говорят, что раствор является кислым, а при [OH⁻] > [H⁺] — щелочным.

Для удобства представления, чтобы избавиться от отрицательного показателя степени, вместо концентраций ионов водорода пользуются их десятичным логарифмом, взятым с обратным знаком, который собственно и является водородным показателем — pH.

pOH

Несколько меньшее распространение получила обратная pH величина — показатель основности раствора, pOH, равная отрицательному десятичному логарифму концентрации в растворе ионов OH⁻:

Значения pH в растворах различной кислотности

• Вопреки распространённому мнению, pH может изменяться не только в интервале от 0 до 14, а может и выходить за эти пределы. Например, при концентрации ионов водорода [H⁺] = 10⁻¹⁵ моль /л, pH = 15, при концентрации ионов гидроксида 10 моль /л pOH = −1.

Так как при 25 °C (стандартных условиях) [H⁺] · [OH⁻] = 10⁻¹⁴, то понятно, что при этой температуре pH + pOH = 14.

Так как в кислых растворах [H⁺] > 10⁻⁷, то у кислых растворов pH < 7, аналогично, у щелочных растворов pH > 7, pH нейтральных растворов равен 7. При более высоких температурах константа электролитической диссоциации воды повышается, соответственно увеличивается ионное произведение воды, поэтому нейтральной оказывается pH < 7 (что соответствует одновременно возросшим концентрациям как H⁺, так и OH⁻); при понижении температуры, напротив, нейтральная pH возрастает.

Вопрос №10 Методы систематического хода анализа катионов.

Наиболее распространенными являются сероводородный,  аммиачно-фосфатный,  кислотно-основной.  Исторически первым был сероводородный  метод , (1871 г. Предложен  русским  ученым  М. О. Меншуткиным). В основу положена разная растворимость сульфидов катионов  в зависимости от  рН среды  Аммиачно-фосфатный метод -  основан на разной растворимости  фосфатов катионов (табл. 1.2),  кислотно-основной  -   на  разной растворимости  гидроксидов и.солей.

Классификация катионов  по сероводородному методу

Группа	Катионы	Групповой реагент	Растворимость соед.
І	К+, Na+, Lі+, NH+, Мg2+	Нет	Сульфиды, карбонаты*, хлориды гидроксиды* растворяются в воде
II	Ва2+, Sг2+, Са2+	(НН4)2С0 3 , NH3•Н2О+ NН4Cl, рН - 9,25	Карбонаты не  растворяются в воде
III	Fе2+, Fе3+, Сг3+, А13+, Мn2+, Ni2+ , Zn2+, Со2+	(НН4)2S, NH3 • Н2О+NH4С1, рН = 9,25	Сульфиды  не растворяются в воде **, но растворяются в разб. кислотах
IV	Сu2+, Нg2+, Ві3+, Sn2+, Sn (IV), 5Ь (III), SЬ (V), Аs (III), Аs (V)	Н2S, НС1, рН = 0,5	Сульфиды  не растворяются в воде ** и  разб. кислотах
V	Аg+, РЬ2+, Нg2+	HCl	Хлориды не растворяются в воде  и  разб. кислотах

*—За исключ.  Mg2+   

**—сульфиды    Сг3+, А13+    разлагаются водой