§8.5. Дисоціація води. Водневий показник.

рН – розчинів

Чиста вода дуже погано проводить електричний струм, але все-та­ки є слабким електролітом та в незначному ступені дисоціює на йони за реакцією:

H₂O SHAPE \* MERGEFORMAT  H⁺ + OH‾,

За величиною електропровідності чистої води можна обчисли­ти концентрацію іонів водню та іонів гідроксилу у воді. При 25°С вона дорівнює 10^-7 моль/л.

Напишемо вираз для константи дисоціації води:

= 1,8 • 10^-16 (при 22°С)

У знаменнику дробу – концентрація недисоційованих молекул води, яку можна вважати постійною і визначити в 1 л, прийнявши масу 1 л води за 1000 г:

моль

[H⁺] • [OH‾] = . або [H⁺] • [OH‾] = 1•10^-14

Йонний добуток води [Н⁺]•[OH¯] = 10^–14 = const

В

рН = – lg [H⁺]

рОН = – lg [ОHˉ]

ОДНЕВИЙ ПОКАЗНИК (рН)– це негативний десятковий логарифм молярної концентрації гідроген-іонів

Величина рН використовується для характеристики кислотності розчину.

Якщо концентрація іонів водню дорівнює [H⁺], то pH = – lg [H⁺]

• У чистій воді: [H⁺] = [OHˉ] = 10^-7

• У кислих розчинах: [H⁺] > [OHˉ] і pH < 7

• У лужних розчинах: [H⁺] < [OHˉ] і pH < 7

Наприклад.

1) Якщо молярна концентрація НCl в розчині дорів­нює 10^–3моль/л тоді рН = -lg•10^–3 = 3,

2) Якщо молярна концентрація NaOH в розчині дорівнює 10^–2моль/л рОН = -lg • 10^–2 = 2, тоді рН = 14 – рОН = 14 – 2= 12

 Для розчинів слабких електролітів, в яких кількість йонів знач­но менша за концентрацію кислоти чи основи треба знати значення ступеня або константи дисоціації.

рН = – lg (С • α)

згідно з законом Освальда , де К – константа дисоціації слабкого електроліту,

С – концентраця розчину електроліту

Наочно значення рН зображає графік – шкала рН

РЕАКЦІЯ РОЗЧИНУ
	сильно- кисле	слабо- кисле		слабо- лужне	сильно- лужне
	КИСЛЕ СЕРЕДОВИЩЕ рН < 7 [H+] > [OH¯]		НЕЙТРАЛЬНЕ СЕРЕДОВИЩЕ рН = 10-7 [H+] = [OH¯]	ЛУЖНЕ СЕРЕДОВИЩЕ pH < 7 [H+] < [OH¯]
	Збільшення кислотності середовища			Збільшення основності середовища

Для вимірювання рН існують різні методи. Наближено реакцію розчину можна визначити за допомогою спеціальних реактивів, які називаються індикаторами.

ІНДИКАТОР – це складна органічна речовина, яка змі­ню­є своє забарвлення залежно від рН розчину.

У табл. 8.1 наведено характеристику деяких індикаторів.

 Табл. 8.1.

Найважливіші індикатори

Назва індикатору	Колір індикатора в різних середовищах
	у КИСЛОМУ рН < 7	у НЕЙТРАЛЬНОМУ рН = 7	у ЛУЖНОМУ pH < 7
Метиловий оранжевий	Червоний	Оранжевий	Жовтий
Метиловий червоний	Червоний	Оранжевий	Жовтий
Фенолфтален	Безбарвний	Безбарвний	Малиновий
Лакмус	Червоний	Фіолетовий	Синій