18. Диссоциация воды. Водородный показатель.

Чистая вода слабо проводит эл-й ток в результате низкой степени ее диссоциации, т.е, она является слабым электролитом

Н 2О Н+ + ОН- , константа ее диссоциации м.б. выражена следующим образом:

[H+] ∙ [ОН-] -10

Кд = ---------------- , величина ее в с.у. близка к 10, в результате столь малой величины Кд,

[H2O] концентрацию недиссоциированных молекул воды м. считать постоянной, она равна 55,56 моль/л. Эту концентрацию м включить в константу равновесия, полученная в результате величина называется ионным произведением воды и пишут К H2O = [H+].[OH-] ионное произведение воды – произведение вонцентраций катионов Н+ на концентрацию гидроксиданионов ОН- . при 25 о С в чистой воде концентрации ионов равны:

-7

[H+] = [ОН-] = 10 моль/л

В общем случае, когда конц-ции протонов = конц-ции гидроксид анионов, в водном р-ре, он называется нейтральным. Если больше первая – р-р кислый, елси больше вторая – щелочной. С

учетом приведенных конц-ций для чистой воды -14

К H2O = 10

Для воды и разбавленных водных р-ров при комнатной т-ре ионное произведение воды – величина постоянная -14

= 10

Зная ионное произведение воды и концентрации добавленной к-ты или основания, м рассчитать, соответственно, конц-цию гидроксианионов или протонов в р-ре, исходя из следующих формул

-14

К H2O 10

[H+] = -------- = ------------

[ОН-] [основания]

-14

К H2O 10

[ОН-] = -------- = ------------

[H+] [кислоты]

Пользоваться на практике концентрациями ионов, являющимися очень малыми величинами, неудобно, поэтому был предложен т.н. водородный показатель воды - рН

Водородный показатель равен десятичному логарифму концентрации протонов, взятому с противоположным знаком

рН= - lg [Н+], аналогично

рОН = - lg [ОН-] ,

сумма рН и рОН в разбавленных р-рах и в чистой воде =14

рН + рОН = 14

величина водородного показателя равна:

-7

- в нейтральном р-ре [Н+] = 10 моль / л, рН = 7

-7

- в кислом р-ре [Н+] > 10 моль / л, рН < 7

-7

- в щелочном р-ре [Н+] < 10 моль / л, рН > 7

Видно, что величина водородного показателя определяет кислотность р-ра. Определение рН р-ров на практике осуществляется при помощи индикаторов –

лакмус – кислой – красный, в нейтральной – свой, фиолетовый, в щелочной - синий

метиловый оранжевый – в кислой – красный, в нейтральной – свой, оранжевый, в щелочной - желтый

фенолфталеин – в кислой – бесцветный в нейтральной – бесцветный, в щелочной – малиновый