Связь между р и пр

1. Для электролита с ионами одинаковой зарядности типа АВ (АВ  А + В)

ПР = [A]  [B].

В растворе над осадком концентрацию молекул вещества можно принять равной концентрации образующихся из них ионов: [AB] = [A] = [B]. В то же время концентрация молекул вещества АВ над осадком равна растворимости осадка Р_АВ:

[AB] = Р_АВ

Тогда ПР_АВ = [A]  [B] = Р_АВ  Р_АВ. Отсюда выводим

2. Для электролита, состоящего из ионов разной зарядности: A_mB_n  mA + nB. Т.к. концентрация молекул этого вещества над его осадком равна растворимости вещества , то и .

Тогда ,

отсюда: .

Пример:

,

.

Диссоциация воды. Водородный показатель (рН)

Водородный показатель рН служит для количественного определения среды растворов. Его выводят, учитывая характер диссоциации чистой воды:

H₂O  H⁺ + OH^-.

При температуре 22°С в чистой воде [Н⁺] = [ОН^-] = 10^-7 моль/л.

Отсюда моль²/л².

Равенство [Н⁺]  [ОН^-] = 10^-14 моль²/л² справедливо не только для чистой воды, но также для растворов кислот, оснований и солей и не соблюдается в концентрированных кислотах и щелочах.

Понятие рН удобно в написании и произношении: величину находят по формуле

.

Отсюда [Н⁺] = 10^-рН.

Реже пользуются гидроксильным показателем: рОН = -lg[OH^-]. Оба показа-теля связаны друг с другом равенством: рН + рОН =14.

Для биологических жидкостей значения рН очень важны, и их отклонение от нормы говорит врачу о характере патологии (табл.4)

Таблица 4

Значение рН биологических систем

Жидкости и ткани организма	рН (норма)
Сыворотка крови	7,35 - 7,45
Спинномозговая жидкость	7,35 - 7,45
Желчь в протоках	7,4 - 7,45
Желчь в пузыре	5,4 - 6,9
Слезы	7,4
Содержимое тонкого кишечника	7,6 - 8,0
Слюна	6,35 - 6,85
Желудочный сок	0,9 -1,5
Кожа	6,2 - 7,5
Моча	4,8 - 7,5
Фекалии	7,0 - 7,5

Пример 1:

Определить рН раствора НС1 (диссоциацию считать полной), у которого

С = 0,01 моль/л.

Решение:

[Н⁺] = [НС1] = 10^-2 моль/л,

отсюда

рН = -lg[H⁺] = -lg 10^-2 = 2.

Пример 2:

Определить рН и рОН раствора КОН, если С = 0,1 моль/л.

Решение:

[ОН^-] = [КОН] = 10^-1 моль/л,

отсюда

pOH = - lg 10^-1 = - (-1) =1, pH = 14 – pOH = 14 - l = 13.

Определение среды раствора

Для определения среды раствора, как правило, используют кислотно-основные индикаторы Оствальда: они представляют собой сложные органические кислоты или основания, у которых молекулы имеют одну окраску, а ионы - другую окраску и при добавлении индикаторов к исследуемому раствору, в соответствии с принципом Ле-Шателье, происходит смещение равновесия и раствор окрашивается в определенный цвет (табл.5).

Таблица 5

Кислотно-основные индикаторы

Индикатор	Кислотная среда	Нейтральная среда	Щелочная среда
Лакмус	Красный (рН<5)	Фиолетовый (рН:5-8)	Синий (рН>8)
Метилоранж	Розовый (рН<3,1)	Оранжевый (рН:3,1-4,4)	Желтый (рН>4,4)
Фенолфталеин	Бесцветный (рН< 8)	Бесцветный (рН: 8-10)	Малиновый (рН>10)

С помощью универсальной лакмусовой бумаги можно измерять рН растворов с точностью до половины единицы (рН = Х  0,5). Современные приборы рН-метры измеряют значения рН до 0,001 единицы (рН = Х  0,001)