Байланыстырғыш заттар ерітіндісінің рН көрсеткішін анықтау

Таза су ә лсіз электролит ретінде аз болса да иондарғ а диссоцияциаланады:

Бір молекула су диссоцияциаланғ анда бір жә не бір иондары тү зілсе, 1 л суда моль диссоцияциаланғ анда г-ион жә не г-ион тү зіледі.

Ә рекеттесуші массалар заң ына сә йкес судың диссоцияциалану константасы:

Судағ ы диссоцияциаланбағ ан молекулалар саны [Н⁺] жә не [ОН^-] пен салыстырғ анда кө п болғ аны ү шін [Н₂О] мө лшері ө згермейді деп қ арастыруғ а болады, 1 л суда 1000 18 = 55, 56 моль су бар.

Сондық тан бұ л константа судың иондық кө бейтіндісі деп аталып, тү рінде жазылады.

Осылайша, 1л суда [Н⁺] жә не [ОН^-] концентрациялары да ге тең болады. Демек 22⁰С да судың иондық кө бейтіндісі не тең болып, осы температурада ө згермейді.

Таза суда, [Н⁺]· [ОН^-]=10^-14 тең, яғ ни [Н⁺] жә не [ОН^-] иондарының концентрациялары тең болады, сондық тан су бейтарап зат. Судағ ы ә р тү рлі ерітінділерде [Н⁺] жә не [ОН^-] концентрациялары ө згеруі мү мкін,, бірақ та олардың кө бейтіндісі ө згермейді.

Егер суда белгілі бір затты еріткенде [Н⁺] жә не [ОН^-] иондарының концентрациясы тең болса, ерітінді бейтарап болады. Суғ а қ ышқ ыл қ осылса, онда[Н⁺] концентрациясы артып кетеді. Бірақ та [Н⁺] жә не [ОН^-] концентрацияларының кө бейтіндісі ө згермейтіндіктен [Н⁺] концентрациясы артқ анда [ОН^-] концентрациясы азаяды. Бұ л жағ дайда [Н⁺] нің концентрациясы ден кө п болады. Бұ ндай ерітіндінің ортасы қ ышқ ылдық болады.

[Н⁺] = [ОН^-] – бейтарап орта

[Н⁺] > [ОН^-] – қ ышқ ылдық орта

[Н⁺] < [ОН^-] – сілтілі орта

Кез елген ерітіндіде [Н⁺]· [ОН^-]=10^-14 болғ ан жағ дайда, оның ортасын анық тау ү шін [Н⁺] немесе [ОН^-] концентрациясын білу жеткілікті. Ерітінді ортасын негізінен [Н⁺] нің концентрациясымен бейнелеу қ абылданғ ан.

[Н⁺] = 10^-7 – бейтарап орта

[Н⁺] > 10^-7 – қ ышқ ылдық орта

[Н⁺] < 10^-7 – сілтілі орта

Егер ерітіндегі [Н⁺] = 10^-5 болса, [ОН^-] мә нін анық тауғ а болады: [ОН^-] = 10^-9, ерітіндінің ортасы қ ышқ ылдық.

Егер ерітіндегі [Н⁺] = 10^-9 болса, онда [ОН^-] = 10^-5, ерітіндінің ортасы сілтілі орта болады.

Сутектік кө рсеткіш (рН). Жоғ арыдағ ы сандарды есептеулерде қ олдау қ йын болғ андық тан, [Н⁺] иондары концентрациясының теріс мә нмен алынғ ан ондық лагорифмі қ олданылады жә не ол сутектік кө рсеткіш деп аталып, рН таң басымен белгіленеді.

рН=-lg[Н⁺]

Мысалы: [Н⁺] = 10^-7 болса, ол жағ дайда рН=-lg[10^-7]=-(-7)=7 тең болады, бұ л бейтарап ортаны кө рсетеді. Егер [Н⁺] = 10^-3 болса, ол жағ дайда рН=-lg[10^-3]=-(-3)=3 тең болады бўлади, бұ л қ ышқ ылдық орта. [Н⁺] = 10^-9 болса, ол жағ дайда рН=-lg[10⁹³]=-(-9)=9 тең болады бўлади жә не орта сілтілік болады.

Белгілі бір ерітіндіде рН=5 болса, онда рОН=9 болади.

Ерітінділерді, жалпы химиялық реакияларды оқ ып ү йренуде реакция ортасының, яғ ни рН маң ызы ерекше. Мысалы, минералды байланыстырғ аш заттардың гидратациялану реакциясы ә лсіз негіздік ортада жақ сы жү реді. Бетон жә не темірбетонды бұ йымдардың коррозиясы қ ышқ ылдық ортада қ арқ ынды жү реді. Осылайша ә рбір процестің жү ру ортасын біле отырып процестерді басқ аруғ а болады.

Ерітінділердің (рН) сутектік кө рсеткіші арнайы рНметр немесе иономерлердің кө мегісен анық талады. Зерттелетін ерітіндіге 2 электродты салады: индикаторлы (шыны) жә не салыстыру электроды. Сутегі ионының концентрациясына байланысты, электродтарда ә р тү рлі электрқ озғ аушы кү ш пайда болып, олар қ арсы бағ ытталғ ан ЭҚ К тең естіріледі жә не ө лшенеді. Зерттелетін ерітінді ретінде қ атты заттардың ерітіндісі алынады. Сонымен бірге гидратацияланушы цемент пасталары мен басқ а да байланыстырғ ыш заттардың рН кө рсеткішін анық тауғ а болады.

Байланыстырғ ыш заттар ерітінділері ортасының рН кө рсеткішін білу химиялық қ ұ рамы ө згермелі шикізаттық материалдар негізінде бетондардың оң тайлы қ ұ рамын анық тауғ а, шикізаттық материалдардың қ ұ рамындағ ы кремний қ ос тотығ ы, ә к сияқ ты компоненттердің ерігіштігін болжауғ а мү мкіндік береді.

Жұ мыстың мақ саты: байланыстырғ ыш заттар ерітіндісінің рН кө рстекішін анық тау

Қ ондырғ ылар мен материалдар: портландцемент, ә к, қ ұ рылыс гипсі, ә ктасты-кремнеземді байланыстырғ ыштар, су, лабораториялық иономер, сфера пішінді кесе, ө лшегіш ыдыс.

Жұ мыстың барысы:

Ә р тү рлі байланыстырғ ыштардың судағ ы ерітіндісін дайындау (цемент, ә к, қ ұ рылыс гипсі, ә ктасты-кремнеземді байланыстырғ ыштар). Ә р ерітінді ү шін ортаның негізділігін анық тау.