Цепь для определения проводимости воды. Применение закона действующих масс. Ионное произведение воды. Изменение концентрации ионов водорода и гидроксила. Характер среды, выраженный через pH и pOH. Кислотно-основной индикатор и интенсивность его окраски.
Аннотация к работе
Концентрации ионов водорода и гидроксила можно выражать в граммах на 1 литр раствора. Изменение концентрации ионов водорода, а отсюда, естественно, и концентрации ионов гидроксила, приводит к увеличению кислотности (щелочности) среды. Концентрации ионов водорода, а также и гидроксила, выраженные в молях ионов на литр, обычно составляют малые доли единицы. Поэтому введены особые единицы измерения концентраций ионов водорода, называемые водородным показателем, и обозначаемые PH. Водородным показателем называется отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода.Прибавление к раствору уксусной кислоты ее соли (CH3COONA > CH3COO- Na ) резко увеличивает концентрацию ионов CH3COO-и смещает равновесие в сторону образования недиссоциированных молекул кислоты. Ее диссоциация теперь пренебрежимо мала, и концентрация недиссоциированных молекул почти равна концентрации кислоты, тогда при [CH3COOH] = [кислота], и [CH3COO-] = [соль] концентрация H равна или Следовательно, концентрация ионов H этого раствора будет определяться соотношением концентраций кислоты и соли, взятых для его приготовления. Рассуждая аналогичным образом, можно вывести уравнения для раствора слабого основания и его соли (NH4OH и NH4Cl): или Из предыдущих уравнений видно, что концентрация ионов водорода при разбавлении сохраняется, ибо отношения [кислота]:[соль], [соль]:[основание] остаются постоянными. Растворы, содержащие смесь слабого электролита и его соли, сохраняющие характерные для него значения PH при разбавлении, добавлении сильных кислот или щелочей, называются буферными. Если к одному литру ацетатного буфера, содержащего по 0,1 моля уксусной кислоты (K = 1,86 · 10-5) и ее соли, имеющего [H ] = 1,86 • 10-5, PH 4,73, добавить 10 мл HCL (0,01 моля), то в результате реакции концентрация кислоты увеличится, а соли уменьшится на 0,01 моля; тогда Добавление такого же количества щелочи приведет к увеличению [CH3COO-]: Следовательно, и в том, и в другом случае PH буферного раствора изменится на 0,09.