Вопрос 40

Шкалы величин рН и рОН. Вычисление рН растворов неассоциированных электролитов на примерах ….

Вода диссоциирует крайне незначительно: 2Н₂О Н₃О⁺ + ОН^- ;

Для простоты вместо гидроксония используют негидратированный ион Н⁺, т.к. это не влияет на последующие выводы: Н₂О Н⁺ + ОН^- .

К_равн. = [Н⁺][ОН^-] = K_w – ионное произведение воды.

Замена активностей ионов на концентрации оправдана тем, что вода диссоциирует в очень незначительной степени. Действительно, при 298,15К концентрация ионов Н⁺ и ОН^- в воде составляет 1*10^-7моль/л (из 555 миллионов молекул воды диссоциирует лишь одна).

ΔG⁰_{процесса} = ΔG⁰_обрН⁺ + ΔG⁰_обрОН^- − ΔG⁰_обрН₂О_(ж) = 0 – 157,32 − ( −237,25) = 79,93 кДж

К_w = = 1,0*10^-14; [Н⁺][ОН^-]=1,0*10^-14

lg[Н⁺] + lg[ОН^-] = −14. − lg[Н⁺] − lg[ОН^-] = 14; рН = −lg[Н⁺]; рОН = − lg[ОН^-]. Отсюда: рН + рОН = 14.

Для любого водного р-ра при 298,15К: рН+ рОН=14. В воде в соответствии с уравнением ее диссоциации соответственно рН = рОH = 7, это нейтральная среда. В кислых растворах [Н⁺] > 10^-7моль/л и рН < 7 (рОН>7). В щелочных растворах [Н⁺] < 10^-7моль/л и рН>7 (рОН<7).

Получить растворы с большой концентрацией кислоты не представляет труда, например, Н₂SO₄ и НNO₃ неограниченно растворимы в воде и можно приготовить их водные растворы практически любой молярной концентрации. Однако с ростом концентрации кислоты уменьшается степень ее диссоциации и в реальных системах получить растворы с концентрацией ионов водорода, большей 10 моль/л, практически невозможно. Учитывая это, получаем интервал изменения величин рН: −1 < pH < 15.

Вопрос 41

Равновесие диссоциации воды. Ионное произведение воды. Шкалы величин рН и рОН.

Вода диссоциирует крайне незначительно: 2Н₂О Н₃О⁺ + ОН^- ;

Для простоты вместо гидроксония используют негидратированный ион Н⁺, т.к. это не влияет на последующие выводы: Н₂О Н⁺ + ОН^- .

К_равн. = [Н⁺][ОН^-] = K_w – ионное произведение воды.

Замена активностей ионов на концентрации оправдана тем, что вода диссоциирует в очень незначительной степени. Действительно, при 298,15К концентрация ионов Н⁺ и ОН^- в воде составляет 1*10^-7моль/л (из 555 миллионов молекул воды диссоциирует лишь одна).

ΔG⁰_{процесса} = ΔG⁰_обрН⁺ + ΔG⁰_обрОН^- − ΔG⁰_обрН₂О_(ж) = 0 – 157,32 − ( −237,25) = 79,93 кДж

К_w = = 1,0*10^-14; [Н⁺][ОН^-]=1,0*10^-14

lg[Н⁺] + lg[ОН^-] = −14. − lg[Н⁺] − lg[ОН^-] = 14; рН = −lg[Н⁺]; рОН = − lg[ОН^-]. Отсюда: рН + рОН = 14.

Для любого водного р-ра при 298,15К: рН+ рОН=14. В воде в соответствии с уравнением ее диссоциации соответственно рН = рОH = 7, это нейтральная среда. В кислых растворах [Н⁺] > 10^-7моль/л и рН < 7 (рОН>7). В щелочных растворах [Н⁺] < 10^-7моль/л и рН>7 (рОН<7).

Получить растворы с большой концентрацией кислоты не представляет труда, например, Н₂SO₄ и НNO₃ неограниченно растворимы в воде и можно приготовить их водные растворы практически любой молярной концентрации. Однако с ростом концентрации кислоты уменьшается степень ее диссоциации и в реальных системах получить растворы с концентрацией ионов водорода, большей 10 моль/л, практически невозможно. Учитывая это, получаем интервал изменения величин рН: −1 < pH < 15.