Вопрос №24. Гетерогенные равновесия в растворах электролитов. Произведение растворимости.

Константой кислотности называется величина, определяющая полноту диссоциации слабой кислоты при данной температуре. Аналогично с константой основности. Эти константы зависят от природы электролита, растворителя, от температуры.

Многоосновные кислоты и основания двух- и более валентных металлов диссоциируют ступенчато. При ступенчатой диссоциации распад по последующей ступени всегда происходит в меньшей степени, чем по предыдущей. Это объясняется тем, что энергия, которую нужно затратить для отрыва иона, минимальна при его отрыве от нейтральной молекулы и становится больше при диссоциации каждой следующей ступени. Полная константа кислотности или основности равна произведению констант по всем ступеням.

K=a²c/1-a, a – степень диссоциации, с – концентрация электролита. Закон разбавление

Оствальда. Для растворов, в которых диссоциация электролита очень мала, уравнение закона Оствальда упрощается (можно отбросить знаменатель).

При растворении электролита в раствор переходят не молекулы, а ионы; следовательно, равновесие в растворе устанавливается между твердым веществом и перешедшими в раствор ионами. В насыщенном растворе электролита произведение концентраций его ионов постоянно при данной температуре. Эта величина характеризует способность электролита растворяться; ее называют произведением растворимости электролита. Численное значение равно квадрату растворимости данного вещества. Произведение растворимости, вычисленное без учета коэффициентов активности, является постоянной величиной только для малорастворимых электролитов и при условии. что концентрации других находящихся в растворе ионов невелики.

Вопрос №25. Ионное произведение воды. Водородный показатель как химическая характеристика раствора.

Чистая вода очень плохо проводит электрический ток, но все же обладает измеримой электрической проводимостью, которая объясняется небольшой самодиссоциацией воды на ионы водорода и гидроксид-ионы.

Константу диссоциации воды можно вычислить по формуле K=[H][OH]/[H2O]

Kw=K*[H2O]=10^-14 моль²/л² (при температуре 25 градусов)

Константа Kw, равная произведению концентраций протонов и гидроксид-ионов, называется ионным произведением воды. Она является постоянной величиной не только для чистой воды, но также и для разбавленных водных растворов веществ. С повышением температуры диссоциация воды увеличивается, следовательно, растет и Kw.

Растворы, в которых концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов одинаковы, называются нейтральными растворами. В кислых растворах больше концентрация ионов водорода, в щелочных – концентрация гидроксид-ионов. Но какова бы ни была реакция раствора, произведение концентраций ионов водорода и гидроксид-ионов остается постоянным. Т.е. если известна концентрация ионов водорода в растворе, то и определена концентрация гидроксид-ионов. Поэтому как степень кислотности, так и степень щелочности раствора можно количественно охарактеризовать концентрацией ионов водорода.

Нейтральный раствор [H]=10^-7

Кислый раствор [H]>10^-7

Щелочной раствор [H]<10^-7

Кислотность или щелочность растворов можно выразить идругим, более удобным способом: вместо концентрации ионов водорода указывают ее десятичный логарифм, взятый с противоположным знаком. Эта величина называется водородным показателем и обозначается через pH.

Для измерения pH существуют различные методы. Приближенно реакцию раствора можно определить с помощью специальных реактивов, называемых индикаторами, окраска которых меняется в зависимости от концентрации ионов водорода. Наиболее распространенные индикаторы – метилоранж (красный, оранжевый, желтый), фенолфталеин (бесцветный, бледно-малиновый, малиновый) и лакмус (красный, фиолетовый, синий).