Ионное произведение воды.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Тема: Перекристаллизация щавелевой кислоты.

Очистка поваренной соли.

Цель: Познакомиться с методами очистки и выделения неорганических веществ. Осуществить очистку щавелевой кислоты методом перекристаллизации и химическую очистку поваренной соли.

Реактивы: Н₂С₂О₄ · 2Н₂О (тех.) NaC1 (техн.), Na₂CO₃ – 2н раствор, NaOH – 2н раствор, НС1 – 2н раствор, BaC1₂ – 10% раствор, спирт этиловый, 1% раствор флуоресцина в спирте, хлорная вода, раствор аммиака.

Оборудование: воронка Бюхнера с вакуумным насосом, сушильный шкаф стакан, колба, воронка коническая, пробирки – 4 шт., стеклянная палочка, фильтр.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Основные понятия и термины, используемые в неорганическом синтезе

Растворимость - способность вещества образовывать, с другим веществом растворы. Растворимость выражается количеством вещества, растворившегося при данной температуре в определенном количестве, жидкости с образованием насыщенного раствора, т.е. концентрацией насыщенного раствора.

Концентрация растворов.

Существует несколько способов выражения концентрации раствора.

Выражение концентрации.	Обозначение	Определение
в формулах	размерность
Процентная концентрация или массовая доля, объемная доля Молярная   Нормальная     Моляльная     Мольная доля	С%   ω φ СМ   СN     M     Х	%   % % М   Н     Мл	Число весовых частей растворимого вещества на 100 весовых частей раствора. Число молей на 1 л раствора. Число грамм эквивалентов вещества на 1 литр раствора. Число молей растворенного вещества на 1000 г растворителя. Отношение числа молей одного из компонентов раствора к полному числу молей раствора.

Процесс растворения одного вещества в другом чаще всего основывается на сольватации, гидратации, если растворителем является вода. Молекулы сильных электролитов (НCl, HNO₃, NaOH, KOH, NaCl) в водных растворах полностью диссоциированны на ионы. Молекулы слабых электролитов (СН₃СООН, NH₄OH, HCN, H₂CO₃) диссоциированы не полностью

Например:

НСN → Н₃О⁺ + СN^-

NH₄OH ↔ NH₄⁺ + ОН^-

Для этих равновесных процессов можно записать выражение константы равновесия:

К _равн. = [H₃O⁺][CN^-]

[HCN] [H₂O]

Т.к. в разбавленных водных растворах кислот и оснований концентрация воды является практически постоянной величиной, равной 55,5 моль/л, эту величину включают в К равн., которая в таком виде называется константой ионизации кислоты:

К _равн. ∙55,5 = Ка = [H₃O⁺] [CN^-]

[HCN]

или упрощенно: К_Н = [ H⁺] [CN^-]

[HCN]

Аналогично записывается выражение для константы ионизации основания

К_Н = [NH₄⁺] [OH^-] – значение констант ионизации кислот и оснований

[NH₄OH] сведены в таблице.

Ионное произведение воды.

Вода – слабый электролит, при ее диссоциации устанавливается равновесие: Н₂О ↔ Н⁺ + ОН^-

По закону действия масс:

К_{H О =} [H⁺] [OH^-] = 1,8∙10^-16

[HOH]

т.к. вода слабый электролит, то концентрация недиссоциированных молекул почти равна общему числу молей воды [H₂O] недис.≈ Н₂О

К_{Н О} [H₂O] = [H⁺] [OH^-]

ν= м = 1000 = 55,6 моль, подставляя это значение в уравнениях (1)

М 18 г/моль

Получили:

1,8 ∙ 10^-16 ∙ 55,6 = [H⁺] [OH^-] = 10^-14

[H⁺] [OH^-] = 10^-14 – ионное произведение воды.

Прологорифмировав это выражение получили:

рН + рОН = 14

рН – показатель концентрации ионов водорода, характеризует кислотность раствора.

рН = - lg [H ⁺]

Дата добавления: 2015-07-15