Значения рН некоторых жидкостей 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Значения рН некоторых жидкостей



Жидкость рН
Раствор соляной кислоты НСl (1 моль/л) Чистый желудочный сок человека Лимонный сок Речная вода Морская вода Грудное молоко Сыворотка крови человека Раствор щелочи КОН (1 моль/л) 0,0 0,9 - 1,1 2,3 5,6 7,8 – 8,3 6,6 – 6,9 7,4

Сильные электролиты полностью диссоциируют на ионы в воде. Слабые электролиты лишь частично распадаются на ионы, и мерой этого свойства являются два параметра: степень диссоциации a и константа диссоциации слабого электролита Кс. Последний параметр используется для оценки способности слабых электролитов диссоциировать.

Рассмотрим связь между константой диссоциации К с и степенью диссоциации a такого слабого электролита, как бензойная кислота.

С6Н5СООН(р-р) ⇄ С6Н5СОО-(р-р) + Н+(р-р).

Константа диссоциации Кс определяется отношением произведения равновесных концентраций катионов и анионов к равновесной концентрации недиссоциированных молекул слабого электролита:

.

Начальная концентрация растворенной в воде бензойной кислоты с 0. Равновесные концентрации ионов бензойной кислоты и водорода одинаковы и равны a× с0. Равновесная концентрация недиссоциированной бензойной кислоты равна:

= (с 0-a× с 0) = с 0(1-a).

Подставим значения равновесных концентраций в выражение константы диссоциации К с:

.

Для слабых кислот степень диссоциации существенно меньше единицы. При a << 1 величина (1-a) @ 1, и выражение константы диссоциации слабой кислоты имеет следующий вид:

К с = a2 с 0.

Константа диссоциации зависит только от температуры. Отметим важное свойство слабых электролитов: чем больше начальная концентрация электролита с 0, тем меньше степень его диссоциации, что следует из нижеприведенного соотношения:

или a = (Кд0)1/2.

 

Пример. Определить степень диссоциации 0,1М водных растворов уксусной и бензойной кислот. Константы диссоциации кислот соответственно равны 1,8.10-5 и 6,3.10-5 при 25 оС.

Решение

Для вычисления a воспользуемся уравнением

a = (Кд0)1/2.

Для 0,1М уксусной кислоты в воде:

a = (1,8 10-5 / 10-1)1/2 = (0,00018)1/2 = 0,0134.

Для 0,1М бензойной кислоты в воде:

a = (6,3 10-5 / 10-1)1/2 = (0,00063)1/2 = 0,025.

Следовательно, при 25 оС уксусная кислота диссоциирует на 1,34%, а бензойная кислота на 2,5%.

 

Реакции электролитов

Основность кислоты определяется числом ионов водорода, которые образуются при её диссоциации.

1)Реакции диссоциации слабых кислот

Диссоциация одноосновной циановодородной кислоты:

HCN ⇄ H+ + CN Kc = .

Диссоциация двухосновной угольной кислоты:

Н2СО3 ⇄ H+ + НСО3- К 1

НСО3- ⇄ H+ + СО32- К 2(К 1 2)

Диссоциация трехосновной ортофосфорной кислоты:

Н3РО4 ⇄ H+ + Н2РО4- К 1

Н2РО4-⇄ H+ + НРО42- К 2

НРО42-⇄ H+ + РО43- К 3(К 1 2 3)

2) Необратимые реакции нейтрализации сильной кислоты сильной щелочью сопровождаются образованием соли и воды. Раствор становится нейтральным (рН = 7):

НСl(р-р) + КОН(р-р) ® КСl(р-р) + Н2О(ж)

Полное ионное уравнение выглядит следующим образом:

Н+(р-р) + Сl-(р-р) + К+(р-р)+ОН-(р-р)®К+(р-р)+Сl-(р-р)+Н2О(ж)

Ионное уравнение в сокращенном виде:

Н+(р-р) + ОН-(р-р) ® Н2О(ж)

Реакции гидролиза

Соли – сильные электролиты. При растворении в воде они образуют гидратированные катионы и анионы. Если катионы или анионы соли при взаимодействии с водой образуют слабый электролит, то среда раствора становится либо щелочной, либо кислой.

Гидролизом называют реакцию ионов солей с водой, изменяющую рН среды с электронейтральной на кислую или щелочную.

Приведем примеры реакций гидролиза солей.

а) Гидролиз соли,образованной слабой кислотой и сильным основанием:

СН3СООNa(р-р) + Н2О(ж) ⇄ СН3СООН(р-р) +NaOH(р-р)

Полное ионное уравнение:

СН3СОО-(р-р)+Na+(р)+Н2О(ж)⇄СН3СООН(р-р)+Na+(р-р)+ОН-

Ионное уравнение в сокращенном виде:

СН3СОО-(р-р)+Н2О(ж)⇄ СН3СООН(р-р)+ +ОН-

Соли, образованные слабыми кислотами и сильными основаниями, гидролизуются с образованием ионов гидроксида ОН-, среда становится щелочной (рН > 7).

б) Гидролиз соли,образованной сильной кислотой и слабым основанием:

NH4Cl(р-р) + H2O(ж) ⇄ HCl(р-р) + NH4OH(р-р)

Полное ионное уравнение:

NH4+(р-р)+Cl-(р-р)+H2O(ж) ⇄ H+(р-р) + Cl-(р-р) + NH4OH(р-р)

Ионное уравнение в сокращенном виде:

NH4+(р-р) + H2O(ж) ⇄ H+(р-р) + NH4OH(р-р)

Соли, образованные сильными кислотами и слабыми основаниями, гидролизуются с образованием ионов водорода Н+, среда становится кислой (pH < 7).

Аналогично проходит реакция гидролиза AlCl3:

AlCl3(р-р) + H2O(ж) ⇄ Al(OH)Cl2(р-р)+ H+(р-р)+ Cl-(р-р)

Полное ионное уравнение:

Al3+(р-р)+3Cl-(р-р)+ H2O(ж) ⇄Al(OH)Cl2(р-р)+ H+(р-р)+ Cl-(р-р)

Ионное уравнение в сокращенном виде:

Al3+(р-р)+2Cl-(р-р) + H2O(ж) ⇄Al(OH)Cl2(р-р)+ H+(р-р)

Среда в растворе кислая.

Заметим, что соли, образованные сильными кислотами и сильными основаниями, например такие, как NaCl, не гидролизуются и не изменяют рН раствора (рН = 7).

Легко происходит гидролиз солей, образованных слабыми кислотами и слабыми основаниями. В зависимости от относительной силы кислоты или основания будет меняться кислотность водного раствора.

4) Реакции осаждения (образование нерастворимой соли)

СаСl2(р-р) + Na2SO4(р-р) ® 2NaCl(р-р) + CaSO4(т)¯

Полное ионное уравнение:

Ca2+(р-р)+2Сl-(р)+2Na+(р-р)+SO4(р-р)®2Na+(р-р)+2Cl-(р-р)+CaSO4(т)¯

Ионное уравнение в сокращенном виде:

Ca2+(р-р)+ SO4(р-р)® CaSO4(т)¯

5) Реакции образования газообразного вещества

СaCO3(т) + 2HCl(р-р) ® CaCl2(р-р) + Н2О(ж) + CO2(г)­

Полное ионное уравнение:

СaCO3(т)+2H+(р-р)+2Cl-(р-р)®Ca2+(р-р) +2Cl-(р-р) +Н2О(ж)+CO2(г)­

Ионное уравнение в сокращенном виде:

СaCO3(т) + 2H+(р-р) ® Ca2+(р-р) + Н2О(ж)+ CO2(г)­

Ионные реакции, идущие с образованием нерастворимых в воде веществ, улетучивающихся из раствора газов, или малодиссоциирующих соединений, являются необратимыми.

Если малодиссоциирующие соединения есть в левой и правой частях уравнения, то реакция обратимая.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-12-10; просмотров: 188; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.201.64.238 (0.015 с.)