Гидролиз по катиону и аниону.
Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой, гидролизуются и по катиону и по аниону:
CH3COONH4 + H2O CH3COOH + NH4OH
или в ионной форме:
CH3COO- + NH4+ + H2O CH3COOH + N
Степень гидролиза.
Под степенью гидролиза подразумевается отношение части соли, подвергающейся гидролизу, к общей концентрации её ионов в растворе. Обозначается α (или hгидр);
α = (cгидр/cобщ)·100 %
где cгидр — число молей гидролизованной соли, cобщ — общее число молей растворённой соли.
Степень гидролиза соли тем выше, чем слабее кислота или основание, её образующие.
Является количественной характеристикой гидролиза.
Константа гидролиза.
Константа гидролиза — константа равновесия гидролитической реакции. Так константа гидролиза соли равна отношению произведения равновесных концентраций продуктов реакции гидролиза к равновесной концентрации соли с учетом стехиометрических коэффициентов.
В общем случае для соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием:
, где — константа диссоциации слабой кислоты, образующейся при гидролизе
Для соли, образованной сильной кислотой и слабым основанием:
, где — константа диссоциации слабого основания, образующегося при гидролизе
Для соли, образованной слабой кислотой и слабым основанием:
Расчёт pH.
PH раствора.
Величина pH используется для характеристики кислотности раствора. Если концентрация ионов водорода равна [H+], то
|
|
pH = -lg [H+]
В чистой воде
[H+] = [OH-] = 10-7
В кислых растворах
[H+] > [OH-] и pH < 7
например, в 10-3 М растворе HCl
pH = 3
В щелочных растворах
[H+] < [OH-] и pH > 7
например, в 10-2 М растворе NaOH
pOH = -lg2 • 10-2 = 2 - lg2 = 1,7
pH = 14 - pOH = 14 - 1,7 = 12,3
Для более точного определения значения pH растворов используют сложную смесь нескольких индикаторов, нанесенную на фильтровальную бумагу (так называемый "Универсальный индикатор Кольтгоффа"). Полоску индикаторной бумаги обмакивают в исследуемый раствор, кладут на белую непромокаемую подложку и быстро сравнивают окраску полоски с эталонной шкалой для pH:
20. Буферные растворы, природные буферные системы. Расчёт pH буферных систем, буферная ёмкость.
БУФЕРНЫЕ РАСТВОРЫ – растворы, концентрация ионов водорода (рН) которых не изменяется от прибавления ограниченных количеств сильной кислоты или щелочи (см. водородный показатель). Б.р. состоят из смеси раствора слабой кислоты и ее соли сильного основания или, наоборот, — слабого основания и его соли сильной кислоты, например: СН3СOOН+СН3СOONa — ацетатный буфер, NH4OH+NHCl — аммиачный буфер. Иногда Б.р. может служить смесь растворов двух кислых или кислой и основной солей многоосновной слабой кислоты и сильного основания. Например, фосфатный Б.р. может быть составлен из следующих пар: 1) H3PO4+NaH2PO4; 2) NaH2PO4+Na2HPO4; 3) Na2HPO4+Na3PO4, а карбонатный — из 1) H2CO3+NaHCO3; 2) NaHCO3+Na2CO3.
|
|
Многие природные жидкости обладают буферными свойствами. Примером может служить вода в океане, буферные свойства которой во многом обусловлены растворенным углекислым газом и гидрокарбонат-ионами НСО3–. Источником последних, помимо СО2, являются огромные количества карбоната кальция в виде раковин, меловых и известняковых отложений в океане. Интересно, что фотосинтетическая деятельность планктона – одного из основных поставщиков кислорода в атмосферу, приводит к повышению рН среды. Происходит это в соответствии с принципом Ле Шателье в результате смещения равновесия при поглощении растворенного углекислого газа: 2Н+ + СО32– = Н+ + НСО3– , Н2 СО3 = Н2 О + СО2. Когда в ходе фотосинтеза CO2 + H2 O + hv = 1/n(CH2 O)n + O2 из раствора удаляется СО2, равновесие смещается вправо и среда становится более щелочной. В клетках организма гидратация СО2 катализируется ферментом карбоангидразой.
Клеточная жидкость, кровь также являются примерами природных буферных растворов. Так, кровь содержит около 0,025 моль/л углекислого газа, причем его содержание у мужчин примерно на 5% выше, чем у женщин. Примерно такая же в крови концентрация гидрокарбонат-ионов (их тоже больше у мужчин).
|
|
Расчет рН буферных систем.
[Н+] = Кд , для кислотных буферных систем: рН = рК(кислоты) + lg .
Для основных буферных систем:
рОН = рК(основания) + lg , рН =14 – рК(основания) – lg
где рК(кислоты), рК(основания) - отрицательный десятичный логарифм константы электролитической диссоциации слабой кислоты; слабого основания; [соль] - концентрация соли, [кислота] - концентрация кислоты, [основание] - концентрация основания.
Из этих уравнений видно, что рН кислотной (основной) буферной системы зависит от природы слабого электролита (рК(кислоты), рК(основания)) и от соотношения концентраций соли и кислоты (основания).
Буферная ёмкость раствора — способность раствора сохранять постоянной концентрацию определённых ионов (обычно применяется к ионам H+).
21. Кислоты и основания по Льюису.
22. Гетерогенные равновесия. Произведение растворимости.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 521; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!