Сборник основных формул по химии для ВУЗов. М. А. Рябов

Скачать книгу

Н⁺ + OH¯.

      На основании закона действия масс, для этого равновесия:

      Концентрацию молекул воды [Н₂O], т. е. число молей в 1 л воды, можно считать постоянной и равной [Н₂O] = 1000 г/л : 18 г/моль = 55,6 моль/л. Отсюда:

      К • [Н₂O] = К(Н₂O) = [Н⁺] • [OH¯] = 10^-14 (22°C).

      Ионное произведение воды – произведение концентраций [Н⁺] и [OH¯] – есть величина постоянная при постоянной температуре и равная 10^-14 при 22°C.

      Ионное произведение воды увеличивается с увеличением температуры.

      Водородный показатель рН – отрицательный логарифм концентрации ионов водорода: рН = – lg[H⁺]. Аналогично: pOH = – lg[OH¯].

      Логарифмирование ионного произведения воды дает: рН + рOH = 14.

      Величина рН характеризует реакцию среды.

      Если рН = 7, то [Н⁺] = [OH¯] – нейтральная среда.

      Если рН < 7, то [Н⁺] > [OH¯] – кислотная среда.

      Если рН > 7, то [Н⁺] < [OH¯] – щелочная среда.

      6.6. Буферные растворы

      Буферные растворы – растворы, имеющие определенную концентрацию ионов водорода. рН этих растворов не меняется при разбавлении и мало меняется при добавлении небольших количеств кислот и щелочей.

      I. Раствор слабой кислоты НА, концентрация – с_кисл, и ее соли с сильным основанием ВА, концентрация – с_соли. Например, ацетатный буфер – раствор уксусной кислоты и ацетата натрия: CH₃COOH + CHgCOONa.

      рН = рК_кисл + lg(с_соли/с_кисл).

      II. Раствор слабого основания ВOH, концентрация – с_осн, и его соли с сильной кислотой ВА, концентрация – с_соли. Например, аммиачный буфер – раствор гидроксида аммония и хлорида аммония NH₄OH + NH₄Cl.

      рН = 14 – рК_осн – lg(с_соли/с_осн).

      6.7. Гидролиз солей

      Гидролиз солей – взаимодействие ионов соли с водой с образованием слабого электролита.

      Примеры уравнений реакций гидролиза.

      I. Соль образована сильным основанием и слабой кислотой:

      Na₂CO₃ + H₂O ↔ NaHCO₃ + NaOH

      2Na⁺ + CO₃^2- + H₂O ↔ 2Na⁺ + HCO₃¯ + OH¯

      CO₃^2- + H₂O ↔ HCO₃¯ + OH¯, pH > 7, щелочная среда.

      По второй ступени гидролиз практически не идет.

      II. Соль образована слабым основанием и сильной кислотой:

      AlCl₃ + H₂O ↔ (AlOH)Cl₂ + HCl

      Al³⁺ + ЗCl¯ + H₂O ↔ AlOH²⁺ + 2Cl¯ + Н⁺ + Cl¯

      Al³⁺ + H₂O ↔ AlOH²⁺ + Н⁺, рН < 7.

      По второй ступени гидролиз идет меньше, а по третьей ступени практически не идет.

      III. Соль образована сильным основанием и сильной кислотой:

      KNO₃ + H₂O ≠

      К⁺ + NO₃¯ + Н₂O ≠ нет гидролиза, рН ≈ 7.

      IV. Соль образована слабым основанием и слабой кислотой:

      CH₃COONH₄ + H₂O ↔ CH₃COOH + NH₄OH

      CH₃COO¯ + NH₄⁺ + H₂O ↔ CH₃COOH + NH₄OH, рН = 7.

      В ряде случаев, когда соль образована очень

Скачать книгу