Киселинност и основност във водата
Самойонизация на водата
Водата дори след многократна дестилация запазва способността да провежда електрически ток. Тази способност на водата се дължи на нейната самойонизация.
$ 2H_2O ↔ H_3O ^ + + OH ^ - $
Термодинамичната константа на равновесие има формата:
където $ a_X ^ = \ frac> $ е относителната активност на частицата $ X $ в равновесната система;
$ aX ^ $ - абсолютна активност на частицата $ X $ в равновесната система;
$ ^ 0 $ - абсолютна активност от $ X $ в термодинамичното състояние на системата.
Относителната активност на водата в равновесие на практика е равна на единица, тъй като степента на реакцията е много малка (ако теоретично неорганизираната вода се приема за стандартно състояние.
Коефициентите на активност на йоните $ OH ^ - $ и $ H_3O ^ + $ ще бъдат близки до единица в чиста вода. Равновесието на реакцията е силно изместено наляво. Относителните дейности на $ OH ^ - $ и $ H_3O ^ + $ са практически равни на техните моларни концентрации. От къде
където $ [H_3O ^ +] и [OH ^ -] $ са моларни концентрации;
$ K_ $ - константа на автополиза на вода, равна на $ 1,00 \ cdot 10 ^ \ mol ^ 2/l ^ 2 $ при $ 25 ^ \ circ \ C. $
Опитайте се да помолите учителите за помощ
В чиста вода концентрациите на $ [H_3O ^ +] и [OH ^ -] $ ще бъдат равни, следователно
За удобство на изчисленията концентрацията е посочена като отрицателен логаритъм, обозначен като $ pH $:
Показателите $ pH $ за чиста вода са $ 7 $, в кисели разтвори $ pH $ 7 $.
Киселинна дисоциация и константа на киселинност
За киселина $ AH $ дисоциацията може да бъде изразена чрез уравнението:
$ AH + H_2O ↔ A ^ - + H_3O ^ + $
В състояние на равновесие относителната плътност на водата се променя незначително при преминаване от една киселина в друга и се доближава до нула с безкрайно разреждане. Следователно се използва термодинамичната константа на киселинност $ K_a ^ 0 $ ($ AH $).
Съотношението на коефициентите на активност е еднакво за всички киселини и е равно на единица, ако процесите протичат в разредени разтвори.
След това в разреден воден разтвор се използва константата на киселинност $ Ka (AH $) като мярка за киселинната сила, която може да се определи по формулата:
Задайте въпрос на специалисти и вземете
отговор за 15 минути!
Формулата показва моларната концентрация на частици при фиксирана температура $ (25 ^ \ circ \ C) $ в състояние на равновесие.