Studiu de a identifica practic soluții de pH.
După cum știm, apa este un electrolit slab, disociindu din ecuația:
Pentru apă, precum și soluții apoase ale oricărui produs electrolit concentrație de echilibru de ioni de hidrogen și hidroxil activi - o constantă la o temperatură dată. Se numește produsul ionic al apei și la 22 ° C este de 1,0 kW = 10 * -14. Prin urmare, apa pura se poate scrie:
[H +] = [OH -] = 1,0 * 10 -7 mol / l
Adăugarea de acid în apă sau echilibrul de ioni alcalini schimburi de apă. Concentrațiile de ioni H + și OH - modificat. Cu toate acestea, concentrația produsului [H +] și [OH -] este constantă și egală cu produsul apei ionice. Acest lucru face posibilă, cunoscând concentrația unuia de ioni, se calculează concentrația celuilalt:
[H +] = 1,0 * 10 -14 / [OH -]
[OH -] = 1,0 * 10 -14 / [H +]
O mai convenabil pentru a caracteriza aciditatea valorilor alcalinitate, care sunt logaritmul zecimal al concentrației ionilor de H + și OH -. cu semne opuse. Aceste cantități sunt numite hidrogen (pH) și indicatori de hidroxil (POH).
În mediu neutru [H +] = 1,0 * 10 -7 mol / l; pH = 7
Într-un mediu acid [H +]> 1,0 * 10 -7 mol / l; pH <7
Într-un mediu alcalin [H +] <1.0*10 -7 моль/л; pH> 7
Pentru a determina aciditatea sau alcalinitatea medii utilizate Indicatori - substanțe care își schimbă culoarea în funcție de pH-ul mediului. Această modificare are loc într-un anumit interval de pH, de exemplu, portocaliu metil (sau pe scurt - metil oranj) colorat de la galben la roșu este schimbat în intervalul de pH 4.4-3.1. Prin intermediul unor indicatori posibili pentru a determina pH-ului soluției. De exemplu, dacă o soluție indicator test metil oranj devine galben și roșu de turnesol, apoi pH-ul soluției este cuprins între 4,4-5,0.
Pentru caracterizarea comportamentului electroliți slabi în soluții folosesc conceptul de disociere electrolit slab constant, care implicit este constanta de echilibru a descompunerii moleculelor de electrolit în ioni. Pentru acizi slabi, aceasta se numește constanta de aciditate (Ka) și pentru bazele slabe - constanta de bazicitate (Kh).
De exemplu, pentru procesul de disociere a acidului acetic
Expresia pentru constantele de aciditate va fi:
Deoarece toți electroliții slabi disociază parțial și reversibil, există o altă caracteristică a adâncimii acestui proces, se numește un grad de disociere (α) și arată raportul dintre numărul de molecule supuse putrezire ionilor raportate la total molecule introduse în soluție:
Gradul de disociere, iar constanta de disociere a ecuației Ostwald de diluție interconectată electrolit slab:
Ka = c 2 α / (1- α), unde c - concentrația molară a electrolitului slab
Pentru valori mici ale concentrației substanței grad foarte scăzut de disociere (adică o → 0 → 0, α) ecuația Ostwald diluție poate fi simplificată la forma
Instrumente și reactivi:
Ionometer, comparator, flacon gradat de 50 ml - 2 bucati. cani chimice 50 ml - 2 bucăți. măsurare pipeta 5 ml flacoane. Soluții: 1 Acid M acetic, hidroxid de sodiu 0,05 M turnesol, portocaliu metil, fenolftaleină, indicator universal.
Experiment 2. Determinarea pH-ului cu acid acetic.
Într-un balon de măsurare pentru a prepara 50 ml dintr-o soluție de acid acetic 1 M 0,1 M. Pentru acest pipetat 5 ml pentru a forma numărul dorit de acid acetic 1 M într-un balon cotat, iar deasupra se aduce la semn cu apă distilată. Se calculează gradul de disociere al soluției 0,1 M acid cu formula
α = (Ka / cm) 0.5 unde α - gradul de disociere, Ka- constantă de aciditate pentru acid acetic, Ka = 1,86 * 10-5, See - concentrația molară a acidului. Apoi, folosind valoarea a, se calculează concentrația de ioni de hidrogen [H +] cu formula [H +] = α * Vezi * b, numărul gdeb- de ioni de hidrogen, rezultând disocierea unei molecule de acid (pentru kislotyb acetic = 1). După aceea, se calculează rastvorapH valoarea pH-ului.
α = (1,86 * 10 5 / 0,1) 0,5 = 0,0136
[H +] = 0,0136 * 0,1 * 1 = 0,00136
pH =-LG [H +]; pH = 2,87
Concluzie: Metodele de calcul al pH-ului soluțiilor a fost studiată.
Pentru a continua descărcarea aveți nevoie pentru a asambla o imagine: