Диссоциация воды. Ионное произведение воды, рН, рОН.

Чистая вода, хоть и плохо (по сравнению с растворами электролитов), но может проводить электрический ток. Это вызвано способностью молекулы воды распадаться (диссоциировать) на два иона которые и являются проводниками электрического тока в чистой воде (ниже под диссоциацией подразумевается электролитическая диссоциация - распад на ионы): H₂O ↔ H⁺ + OH^-

Ионное произведение воды

[H⁺] [OH^-] = 1 10^-14

Для удобства выражения реакции среды водных растворов был введен специальный термин, который назвали водородным показателем (рН). рН – отрицательный десятичный логарифм молярной концентрации ионов водорода:

рН = - lg [H⁺].

Иногда пользуются также показателем рОН – отрицательный десятичный логарифм молярной концентрации ионов гидроксила. рОН = - lg [ОH^-]

В нейтральной среде рН = 7; рОН = 7, рН + рОН = 14

В кислой среде рН < 7; рОН < 7, рН + рОН = 14

В щелочной среде pH > 7; рОН < 7, рН + рОН = 14

Количественные характеристики кислотности. Методы определения рН раствора

1.Активная кислотность характеризуется концентрацией ионов водорода в растворе или величиной рН.

2.Общая кислотность – концентрация кислоты в растворе.

Соотношение между активной и общей кислотностью зависит от степени диссоциации(α).

Чем меньше α тем меньшую долю составляет активная кислота. При увеличении α доля активной кислотности также увеличивается. При α =1, активная кислотность = общей кислотности.

Способы определения рН растворов:

1.Колорометрические (методы, основанные на изменении окраски индикатора в зависимости от рН раствора)

2.Буферный метод(основан на сравнении окраски двуцветного индикатора в исследуемом растворе и стандартном буферном растворе с известным значение рН)

3.Метод буферного определения рН по Михаэлису(используются одноцветные индикаторы, готовятся с различной концентрацией щелочи. Интенсивность окраски индикатора пропорциональна концентрации щелочи.

4.Потенциометрический метод – основан на измерении электро-движущей силы, в которых один из электродов обратим относительно ионов водорода. 2-ой электрод – электрод сравнения. Наиболее распространенный электрод –стеклянный электрод. Есть еще водородный электрод, в растворе не должно быть солей расположенных левее водорода, не должно быть цианидов и др в-в.

5.Потенциометрическое титрование (для определения состава окрашенных промышленных вод и для определения рН) – основано на линейной зависимости между электродным потенциалом и показателем концентрации ионов в растворе.