12. Электролитическая диссоциация воды

Электролитическая диссоциация воды. Водородный показатель

 Теория электролитической диссоциации

В растворе электролита имеет место электролитическая диссоциация с образованием ионов. Эта идея была выдвинута С.Аррениусом.

Диссоциация – самопроизвольный распад электролита на ионы.

Положительно заряженные ионы называются катионами, отрицательно заряженные – анионами.

Таким образом,

Электролитическая диссоциация – это процесс распада молекул веществ на ионы под действием полярных молекул растворителя, а также при их расплавлении.

Вода диссоциирует по уравнению

H₂O ↔ H⁺ +OH^-

Константа ее диссоциации равна:

K= [H⁺][OH^-] / [H₂O ]

Вода — очень слабый электролит, поэтому концентрация [Н₂0] остается практически постоянной при диссоциации, а следовательно, остается постоянной и величина.

Электролитическая диссоциация воды выражается следующим уравнением:

Н₂О ↔ Н⁺+ ОН^-

Это обратимый процесс. Константа диссоциации запишется

K_Д= ,

где  = [Н⁺]∙[ОН^-] – эта величина называется ионным произведением воды.

Это уравнение показывает, что для воды при постоянной температуре произведение концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов есть величина постоянная, равная

[Н⁺]∙[ОН^-] = 10^-14мол/л (при 22⁰С).

В зависимости от концентрации ионов водорода различают нейтральную, кислую и щелочную среды.

Растворы, в которых

[Н⁺]= [ОН^-]= 10^-7 мол/л имеют нейтральную среду,

[Н⁺] < 10^-7мол/л (10^-8, 10^-9и т.д.)– щелочную,

[Н⁺] > 10^-7мол/л (10^-6, 10^-5и т.д.) – кислую.

Для характеристики среды обычно используется величина 

водородного показателя (рН) - это отрицательный логарифм концентрации катионов водорода в растворе:

рН = - lg[Н⁺],

рН = 7 – нейтральная среда,

рН < 7 – кислая среда,

рН > 7 – щелочная среда.

Например: для 0,01М раствора HCl рН = -lg10^-2= 2,

для 0,01М раствора NaOH рН = -lg10^-12= 12.