Судың электролиттік диссоциацисы. Сутектік және гидроксидті көрсеткіштер

Су – әлсіз электролит. Оның диссоциациясы қайтымды:

HOH ↔ H⁺ + OH^-

Судың диссоциациясы стандартты теңдікте (T=298K, p=101,3 кПа) алгебралық (1.1) немесе логарифмдік (1.2) формада берілетін судың ионды өнімімен сандық сипатталады:

[H⁺] * [OH^-] = 10^-14; (1.1)

pH + pOH = 14, (1.2)

мұндағы [H⁺] пен [OH^-] - H⁺ пен OH^- иондарының тепе-теңдік молярлы концентрациясы; pH – сутектік көрсеткіш; pOH – гидроксидті көрсеткіш.

Сутектік көрсеткіш pH (пэ аш) – сутек катионының концентрациясының бұрыс ондық логарифмі:

pH = - lg ɑ (H⁺). (1.3)

Гидроксидті көрсеткіш pOH (пэ о аш) – OH ионының активті концентрациясының бұрыс ондық логарифмі. pOH-ты математикалық түрде мына формула арқылы есептеуге болады:

pOH = - lg ɑ (OH^-). (1.4)

мұндағы - lg ɑ (H⁺) пен - lg ɑ (OH^-) - H⁺ және OH^- (сәйкес) иондарының активті концентрациясының ондық логарифмі. Теңдікті жаңартып, H⁺ және OH^- иондарының активті концентрациясын есептеп шығаруға болатын теңдңкті аламыз:

ɑ(H⁺) = 10^-pH ; (1.5)

ɑ(OH^-) = 10^-pOH. (1.6)

Бұл иондардың активті концентрациясын иондарының молярлық концентрациясы олардың белсенділігіне тең яғни ɑ(H⁺) = [H⁺] екенін есептеп, (1.4)-тен алынған формула арқылы да шығаруға боладды:

[H⁺] = 10^-14: [OH^-]; (1.7)

[OH^-] = 10^-14: [H⁺]. (1.8)

H⁺ ионының жалпы концентрациясын төмендегі формуламен шығарады:

с(H⁺) = ɑ(H⁺): α _{д(кислоты)} . (1.9)

Әлсіз электролит диссциациясының дәрежесін мына формуламен есептеуге болады:

ɑ_д =

мұндағы с – молярлы концентрация; ɑ_д - электролиттік диссоциацияның дәрежесі; К_{д –} диссоциация константасы.

Судың иондық туындысы қай сулы ерітіндіде болсын H⁺ және OH^- ионынан тұратынын көрсетеді. Нейтралды ортада олардың концентрациясы бірдей және стандартты теңдік үшін 10^-7 моль/л-ді құрайды; қышқылдық ортада c(H⁺)-тен c(OH^-) көп, мысалы 10^-3 - 10^-5 моль/л, сілтілік ортада c(H⁺) c(OH^-)-тан кіші, мысалы 10-10 моль/л және т.б.

pH есебі нейтральды ортада 7-ге тең, қышқылдық ортада 7-ден кіші, ал сілтілік ортада 7-ден үлкен мәнді көрсетеді. Демек, нейтральды ортада pH=7, қышқылдық ортада pH<7, сілтілік ортада pH>7. Ортаның реакциясы құрылысқа тән ағып өту процесі үшін маңызы өте зор. Мысалы, цементті ұстау процесі күшті сілтілік ортада (pH>12) тиімді ағады. Әлсіз сілтілік ортада болаттан жасалған арматураның коррозиясы тез күшейеді. Қышқылды жауындар ғимараттар мен кальций карбонатынан жасалған өнер ескерткіштердің күйреуіне әкеліп соғады.

Дата добавления: 2015-07-08