Судың иондық КӨбейтіндісі судың диссоциациясы, сутектік көрсеткіш



бет1/4
Дата24.10.2023
өлшемі94.7 Kb.
#481512
  1   2   3   4
10 лек


СУДЫҢ ИОНДЫҚ КӨБЕЙТІНДІСІ
Судың диссоциациясы, сутектік көрсеткіш

Судың көптеген электролитке еріткіш болғанымен қатар ол нағыз амфолитке мысал бола алады, өйткені ол мынадай иондарға ыдырайды:


(15)
Диссоциациялану константасы:

Су әлсіз электролит болуына байланысты диссоциациялану константасының бөліміндегі [H2O] – диссоцияланбаған су концентрациясын көлемі 1л судағы мольдер санымен алу қабылданылған.
V(H2O) = 1л, ρ = 1 г/мл, m(H2O) = 1000г, M(H2O) = 18 г/моль , олай болса ері:

Сонда, , яғни
Бұл тұрақты санды су иондарының көбейтіндісі (Кw) деп атайды.
Кw = 1*10-14 = [H+]*[OH-] (8.11)
Суға сілті, қышқыл, тұз ерітінділерін құю Ле-Шателье принципі бойынша (8.10) тепе-теңдікті ығыстырады, бірақ иондар концентрацияларының көбейтіндісі тұрақты болып қалады (тұрақты температурада). Сондықтан ерітіндідегі бір ионның концентрациясы белгілі болса, екіншісінікін анықтау мүмкін болады:

Ерітіндідегі заттың ортасын сандық жағынан осы иондар концентрациясының біреуімен белгілеуге болады, олай болса,
бейтарап ортада:
қышқылдық ортада:
ал, сілтілік ортада: болады.
Электролиттің судағы ерітіндісінің ортасын белгілеу үшін сутектік көрсеткіш (1920, В.Соренсен) дейтін шама енгізілген (pH).
Сутектік көрсеткіш дегеніміз теріс таңбамен алынған сутек иондарының концентрациясының ондық логарифмі:
(16)
Сонда, pH=7 – орта бейтарап, pH<7 – орта қышқылдық, pH>7 – орта сілтілік.
Электролит ерітіндісінің ортасын зертханаларда қарапайым индикаторлар және pH-метрлер көмегімен анықтайды.
Индикаторлар деп электролит ерітінділеріне қосылғанда түстерін өзгертетін әлсіз органикалық қышқылдар не негіздерді айтады.
Мысалы, фенолфталин әлсіз органикалық қышқыл (HJnd), оның диссоциалану теңдеуін жазсақ:

Түссіз таңқұрай

Егер ерітіндіге сілті ерітіндісін құйсақ, тепе-теңдік оңға ығысады, өйткені индикатордың H+ ионымен электролиттің ОH- иондары бірігіп, әлсіз электролит су түзеді, ерітінді түсі таңқурай түсіне боялады. Ал, қышқылдық ортаны анықтау үшін әлсіз органикалық негіздерді пайдаланады.

Сапалық анализ талдау барысында ерітіндісінің рН-ың индикатор арқылы анықтайды. Индикаторлар ортаның рН-на байланысты өзінің түзіп өзгеретін заттар.


Мысал
Сутек ионының концентрациясы [H+]=3 ∙10-5 моль/л болғанда ерітіндінің рН және рОН-ын
есептеу.
ШЕШУІ:
рН = -lg[H+] = -lg(3 ∙10-5) = -(lg3 ∙ lg10-3) = -(lg3-5lg10) = -(0,48 -5) = 5 – 0,48 = 4,52
pOH = 14-pH = 14 – 4,52 = 9,48
Ендеше, ерітінді реакциясы қышқылды болады екен.


Күшті қышқылдар мен негіздер ерітінділеріндегі рН-тың есептеп шығарылуы

Күшті қышқылдардың (HCl,HBr,HJ,H2SO4,HNO3,HClO3,HClO4, және т.б) сулы ерітінділері 100% диссоциациялануына байланысты, сутек иондардың концентрациясы қышқыл концентраиясын тең болады.
[H+] = C қышқыл, рН = -lg C қышқыл
Күшті негіздер де осыған сәйкес: [OH-] = Cнегіз; pOH = -lgCнегіз


[H+]= Сонда, pH = -lg = lgKw + lgCнегіз
содан, рН=14 –pOH
Әлсіз қышқылдар мен негіздер ерітінділеріндегі рН-ың шығарылуы

Әлсіз қышқылдар мен әлсіз негіздердің, күшті қышқылдар мен күшті негіздердін айырмашылығы сулы ерітіндіде өте аз мөлшерде диссоциацияланатындығында, сондықтан бұлардағы рН-ты диссоциация константасын ескере отырып есептеп шығарады.



Әлсіз қышқылдар үшін : HAn ↔ H+ + An- , Kқышқыл=

[H+] = [An-] концентраиялары бір негізді қышқылдар үшін тең болғандықтан, тепе-теңдігі басқа түрде жазуға болады,ол: Kқышқыл= , бұдан, [H+]=


демек, рН= - lg Kқышқыл - lgCқышқыл немесе рН=




Әлсіз негіздер үшін: KtOH- Kt+ + OH-, Kнегіз=

[OH]= , pOH = - lg Kнегіз- lg Cнегіз = pKнег - lgCнег




Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет