Судың иондық КӨбейтіндісі судың диссоциациясы, сутектік көрсеткіш
жүктеу/скачать 94.7 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Сутектік көрсеткіш
- Индикаторлар
- Күшті қышқылдар мен негіздер ерітінділеріндегі рН-тың есептеп шығарылуы
- Әлсіз қышқылдар мен негіздер ерітінділеріндегі рН-ың шығарылуы
- Әлсіз қышқылдар үшін
|
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 жүктеу/скачать 94.7 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|