Контрольная работа по предмету физическая и коллоидная химия

нЭлектролитическая диссоциация воды. Концентрация водородных ионов, водородный показатель рН; рК.
Ответ
Вода представляет собой слабый амфотерный электролит:
Н2О Н+ + ОН-
или, более точно:
2Н2О Н3О+ + ОН-
Константа диссоциации воды при 25оС равна:

Такое значение константы соответствует диссоциации одной из ста миллионов молекул воды, поэтому концентрацию воды можно считать постоянной и равной 55,55 моль/л (плотность воды 1000 г/л, масса 1 л 1000 г, количество вещества воды 1000г:18г/моль=55,55 моль, С=55,55 моль: 1 л =55,55 моль/л).
Тогда


Эта величина постоянная при данной температуре (25оС), она называется ионным произведением воды KW:


Диссоциация воды – процесс эндотермический, поэтому с повышением температуры в соответствии с принципом Ле-Шателье диссоциация усиливается, ионное произведение возрастает и достигает при 100оС значения 10-13.
В чистой воде при 25оС концентрации ионов водорода и гидроксила равны между собой:
[H+] = [OH-] = 10-7 моль/л
Растворы, в которых концентрации ионов водорода и гидроксила равны между собой, называются нейтральными.
Если к чистой воде прибавить кислоту, концентрация ионов водорда повысится и станет больше, чем 10-7 моль/л, среда станет кислой, при этом концентрация ионов гидроксила мгновенно изменится так, чтобы ионное произведение воды сохранило свое значение 10-14. Тоже самое будет происходить и при добавлении к чистой воде щелочи. Концентрации ионов водорода и гидроксила связаны между собой через ионное произведение, поэтому, зная концентрацию одного из ионов, легко вычислить концентрацию другого.
Например
[H+] = 10-3 моль/л, то [OH-] = KW/[H+] = 10-14/10-3 =10-11 моль/л
или если
[OH-] = 10-2 моль/л, то [H+] = KW/[OH-] = 10-14/10-2 = 10-12 моль/л.
Таким образом, концентрация ионов водорода или гидроксила может служить количественной характеристикой кислотности или щелочности среды.
На практике пользуются не концентрациями ионов водорода или гидроксила, а водородным рН или...

нет