Ионное произведение воды

Вода является очень слабым электролитом. Электролитическая диссоциация воды выражается следующим уравнением:

Н₂О ↔ Н⁺+ ОН^-.

Это обратимый процесс. Константа диссоциации запишется:

К_д= [Н⁺]*[ ОН^-]/[ Н₂О],

тогда К_но= [Н⁺] [ОН^-].

К_ноназываетсяионным произведением воды.

Это уравнение показывает, что для воды при постоянной температуре, произведение концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов есть величина постоянная.

При 22⁰С [Н⁺] [ОН^-] = 10^-14мол/л. В воде [Н⁺] = [ОН^-] = 10^-7мол/л.

В зависимости от концентрации ионов водорода различают нейтральную, кислую и щелочную среду (растворы).

Растворы, в которых [Н⁺] = 10^-7мол/л – нейтральные растворы,

[Н⁺] < 10^-7мол/л (10^-8, 10^-9и т.д.) – щелочные,

[Н⁺] > 10^-7мол/л (10^-6, 10^-5и т.д.) – кислые.

Например: в 0,01 М растворе НСlпри 25⁰С [Н⁺] = 0,01 = 10^-2мол/л, т.к. НСl– сильный электролит и α = 1, при этом концентрация гидроксид-ионов: [ОН^-] = К_но/[Н⁺] = 10^-14/10^-2мол/л.

Для характеристики среды пользуются не значением концентрации ионов водорода ([Н⁺]), а величиной водородного показателя (рН).

рН = -lg[Н⁺].

рН = 7 – нейтральная среда,

рН < 7 – кислая среда,

рН > 7 – щелочнач среда.

Например: для 0,01 М раствора НСlрН = -lg10^-2= 2,

для 0,01 М раствора NаОН рН = -lg10^-12= 12.

Шкала кислотности растворов

рН = 0-2 – сильнокислые,

рН = 3-4 – умеренно кислые,

рН = 5-6-слабокислые,

рН = 7 – НЕЙТРАЛЬНЫЕ,

рН = 8-9 – слабощелочные,

рН = 10-11 – умеренно щелочные,

рН = 12-14 – сильнощелочные.