Ионное произведение воды
Вода является очень слабым электролитом. Электролитическая диссоциация воды выражается следующим уравнением:
Н2О ↔ Н+ + ОН-.
Это обратимый процесс. Константа диссоциации запишется:
Кд = [Н+]*[ ОН-]/[ Н2О],
тогда Кно = [Н+] [ОН-].
Кно называется ионным произведением воды.
Это уравнение показывает, что для воды при постоянной температуре, произведение концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов есть величина постоянная.
При 220С [Н+] [ОН-] = 10-14 мол/л. В воде [Н+] = [ОН-] = 10-7 мол/л.
В зависимости от концентрации ионов водорода различают нейтральную, кислую и щелочную среду (растворы).
Растворы, в которых [Н+] = 10-7 мол/л – нейтральные растворы,
[Н+] < 10-7 мол/л (10-8, 10-9 и т.д.) – щелочные,
[Н+] > 10-7 мол/л (10-6, 10-5 и т.д.) – кислые.
Например: в 0,01 М растворе НСl при 250С [Н+] = 0,01 = 10-2 мол/л, т.к. НСl – сильный электролит и α = 1, при этом концентрация гидроксид-ионов: [ОН-] = Кно/[Н+] = 10-14/10-2 мол/л.
Для характеристики среды пользуются не значением концентрации ионов водорода ([Н+]), а величиной водородного показателя (рН).
рН = -lg[Н+].
рН = 7 – нейтральная среда,
рН < 7 – кислая среда,
рН > 7 – щелочнач среда.
Например: для 0,01 М раствора НСl рН = -lg10-2 = 2,
для 0,01 М раствора NаОН рН = -lg10-12 = 12.
Шкала кислотности растворов
рН = 0-2 – сильнокислые,
рН = 3-4 – умеренно кислые,
рН = 5-6-слабокислые,
рН = 7 – НЕЙТРАЛЬНЫЕ,
рН = 8-9 – слабощелочные,
рН = 10-11 – умеренно щелочные,
рН = 12-14 – сильнощелочные.