Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
Глава 8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ рН РАСТВОРОВ
- Ионное произведение воды. Водородный показатель среды
Как известно, вода является слабым электролитом, диссоцииру- ющим по уравнению
Н
2О « Н
+ + ОН
–
Для воды, а также для водных растворов любых электролитов произведение активных равновесных концентраций водородных и
гидроксильных ионов – величина постоянная при данной температуре. Она называется
ионным произведением воды и при 22 °С составляет K
w = 1,0
·10
–14. Следовательно, для чистой воды можно записать
[Н
+] = [ОН
–] = 1,0·10
–7 моль/л
Прибавление к воде кислоты или щелочи смещает ионное рав- новесие воды. Концентрации ионов Н
+ или ОН
– изменяются. Однако произведение концентраций [H
+][OH
–] остается постоянным и равным ионному произведению воды. Это дает возможность, зная концентра- цию одного иона, вычислить концентрацию другого:
[H+ ] =
1×10-14 [OH – ] ;
[OH– ] =
1×10-14 [H+ ] .
Более удобно характеризовать кислотность и щелочность среды величинами, являющимися десятичными логарифмами концентраций ионов Н
+ и ОН
–, взятыми с обратными знаками. Эти величины назы- ваются
водородным (
pH) и
гидроксильным (
pOH)
показателями.
рН
= – lg[Н
+]; рОН =
– lg[OH
–].
В нейтральной среде [H
+] = 1·10
–7 моль/л; рН
= 7. В кислой среде [H
+] > 1·10
–7 моль/л; рН < 7. В щелочной среде [H
+] < 1·10
–7 моль/л; рН > 7.
Для определения кислотности или щёлочности среды используют индикаторы – вещества, которые меняют свой цвет в зависимости от рН среды. Это изменение происходит в определенном интервале рН, на- пример, у метилового оранжевого (или кратко – метилоранжа) цвет от желтого до красного изменяется в интервале рН 4,4 – 3,1. При помощи индикаторов возможно определение рН раствора. Например, если в ис- пытуемом растворе индикатор метилоранж желтеет, а лакмус краснеет, то рН раствора лежит в интервале 4,4 – 5,0.
Для характеристики поведения слабых электролитов в растворах используют понятие
константы диссоциации слабого электролита, которое по своему смыслу является константой равновесия процесса распада молекул этого электролита на ионы. Для слабых кислот оно носит название
константы кислотности (
Ka), а для слабых основа- ний –
константы основности (
Kb).
Например, для процесса диссоциации уксусной кислоты CH
3COOH « CH
3COO
– + H
+
выражение константы кислотности примет вид
[CH 3COO — ][H+ ]
K
a =
[CH
.
3COOH]
Поскольку все слабые электролиты диссоциируют частично и обратимо, существует ещё одна характеристика глубины протекания этого процесса, она носит название
степени диссоциации (α) и пока- зывает отношение числа молекул, подвергшихся распаду на ионы
Ni, к общему количеству молекул
Nобщ, введённых в раствор:
a =
Ni .
Nобщ
Степень диссоциации и константа диссоциации слабого элек- тролита связаны между собой
уравнением разбавления Оствальда:
ca2
K
a = 1- a ,
где
с – молярная концентрация слабого электролита.
При малых значениях концентрации вещества и очень низкой степени диссоциации (т. е. α ® 0) уравнение разбавления Оствальда можно упростить до вида
K
a »
cα
2.
8.2. Выполнение лабораторной работы
Приборы и реактивы: иономер (рН-метр); компаратор; колбы мерные на 50 мл – 2 шт.; стаканчики химические по 50 мл – 2 шт.; пи- петки мерные на 5 мл; пробирки. Растворы: уксусная кислота 1 М; гидроксид натрия 0,05 М. Лакмус; метилоранж; фенолфталеин; уни- версальный индикатор.
Опыт 1
Окраска индикаторов в различных средах
В три пробирки налить по 1,5 – 2 мл (половина микропробирки) дистиллированной воды и добавить по 2 капли лакмуса. В одну про- бирку добавить 2 капли 2 М НСl, в другую ‒ 2 капли 2 М NaOН. Наблюдать цвет лакмуса в нейтральной, кислой и щелочной средах. После выполнения опыта растворы вылить, посуду тщательно вы- мыть. Повторить опыт с использованием индикаторов фенолфталеина и метилоранжа. Цвет индикаторов записать в следующую таблицу.
Индикатор |
Среда |
Кислая |
Нейтральная |
Щелочная |
Лакмус |
|
|
|
Фенолфталеин |
|
|
|
Метилоранж |
|
|
|
|
|
|
|
Опыт 2
Определение рН раствора уксусной кислоты
В мерной колбе на 50 мл приготовить 0,1 М раствор из 1 М ук- сусной кислоты. Для этого пипеткой на 5 мл набрать нужное количе- ство 1 М уксусной кислоты в мерную колбу и долить до метки ди- стиллированной воды. Вычислить степень диссоциации 0,1 М раство- ра кислоты по формуле
a = ,
где α – степень диссоциации; К
а – константа кислотности, для ук- сусной кислоты К
а = 1,86·10
–5;
сМ – молярная концентрация кислоты.
Затем, используя значение α, вычислить концентрацию ионов водорода [H
+] по формуле
[H
+] = α·
cM·
b,
где
b – число ионов водорода, получающихся при диссоциации одной молекулы кислоты (для уксусной кислоты
b = 1). После этого рассчи- тать водородный показатель раствора рН.
Приготовленный раствор перелить в стаканчик вместимостью 50 мл и измерить величину рН на приборе. Сравнить измеренную вели- чину рН и теоретически вычисленное значение. Вычислить относитель- ную ошибку опыта.
Опыт 3
Определение рН раствора NaOH
Приготовить 50 мл 0,005 М раствора из 0,05 М раствора NaOH. Для этого пипеткой на 5 мл отобрать нужное количество 0,05 М рас- твора NaOH в мерную колбу и долить до метки дистиллированной воды.
Вычислить активную концентрацию ионов OH
– в растворе по формуле [OH
–] = gOH–·
cMNaOH,
где gOH– – коэффициент активности иона OH
–.
Рассчитать активную концентрацию ионов водорода, а затем – теоретическое значение рН раствора.
Измерить значение водородного показателя приготовленного раствора на рН-метре. Вычислить относительную ошибку опыта.
Ссылка на первоисточник:
https://samgtu.ru
Оставить комментарий
Inna Petrova 18 минут назад
Нужно пройти преддипломную практику у нескольких предметов написать введение и отчет по практике так де сдать 4 экзамена после практики
Иван, помощь с обучением 25 минут назад
Inna Petrova, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Коля 2 часа назад
Здравствуйте, сколько будет стоить данная работа и как заказать?
Иван, помощь с обучением 2 часа назад
Николай, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Инкогнито 5 часов назад
Сделать презентацию и защитную речь к дипломной работе по теме: Источники права социального обеспечения. Сам диплом готов, пришлю его Вам по запросу!
Иван, помощь с обучением 6 часов назад
Здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Василий 12 часов назад
Здравствуйте. ищу экзаменационные билеты с ответами для прохождения вступительного теста по теме Общая социальная психология на магистратуру в Московский институт психоанализа.
Иван, помощь с обучением 12 часов назад
Василий, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Анна Михайловна 1 день назад
Нужно закрыть предмет «Микроэкономика» за сколько времени и за какую цену сделаете?
Иван, помощь с обучением 1 день назад
Анна Михайловна, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Сергей 1 день назад
Здравствуйте. Нужен отчёт о прохождении практики, специальность Государственное и муниципальное управление. Планирую пройти практику в школе там, где работаю.
Иван, помощь с обучением 1 день назад
Сергей, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Инна 1 день назад
Добрый день! Учусь на 2 курсе по специальности земельно-имущественные отношения. Нужен отчет по учебной практике. Подскажите, пожалуйста, стоимость и сроки выполнения?
Иван, помощь с обучением 1 день назад
Инна, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Студент 2 дня назад
Здравствуйте, у меня сегодня начинается сессия, нужно будет ответить на вопросы по русскому и математике за определенное время онлайн. Сможете помочь? И сколько это будет стоить? Колледж КЭСИ, первый курс.
Иван, помощь с обучением 2 дня назад
Здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Ольга 2 дня назад
Требуется сделать практические задания по математике 40.02.01 Право и организация социального обеспечения семестр 2
Иван, помощь с обучением 2 дня назад
Ольга, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Вика 3 дня назад
сдача сессии по следующим предметам: Этика деловых отношений - Калашников В.Г. Управление соц. развитием организации- Пересада А. В. Документационное обеспечение управления - Рафикова В.М. Управление производительностью труда- Фаизова Э. Ф. Кадровый аудит- Рафикова В. М. Персональный брендинг - Фаизова Э. Ф. Эргономика труда- Калашников В. Г.
Иван, помощь с обучением 3 дня назад
Вика, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Игорь Валерьевич 3 дня назад
здравствуйте. помогите пройти итоговый тест по теме Обновление содержания образования: изменения организации и осуществления образовательной деятельности в соответствии с ФГОС НОО
Иван, помощь с обучением 3 дня назад
Игорь Валерьевич, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Вадим 4 дня назад
Пройти 7 тестов в личном кабинете. Сооружения и эксплуатация газонефтипровод и хранилищ
Иван, помощь с обучением 4 дня назад
Вадим, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Кирилл 4 дня назад
Здравствуйте! Нашел у вас на сайте задачу, какая мне необходима, можно узнать стоимость?
Иван, помощь с обучением 4 дня назад
Кирилл, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Oleg 4 дня назад
Требуется пройти задания первый семестр Специальность: 10.02.01 Организация и технология защиты информации. Химия сдана, история тоже. Сколько это будет стоить в комплексе и попредметно и сколько на это понадобится времени?
Иван, помощь с обучением 4 дня назад
Oleg, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Валерия 5 дней назад
ЗДРАВСТВУЙТЕ. СКАЖИТЕ МОЖЕТЕ ЛИ ВЫ ПОМОЧЬ С ВЫПОЛНЕНИЕМ практики и ВКР по банку ВТБ. ответьте пожалуйста если можно побыстрее , а то просто уже вся на нервяке из-за этой учебы. и сколько это будет стоить?
Иван, помощь с обучением 5 дней назад
Валерия, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Инкогнито 5 дней назад
Здравствуйте. Нужны ответы на вопросы для экзамена. Направление - Пожарная безопасность.
Иван, помощь с обучением 5 дней назад
Здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Иван неделю назад
Защита дипломной дистанционно, "Синергия", Направленность (профиль) Информационные системы и технологии, Бакалавр, тема: «Автоматизация приема и анализа заявок технической поддержки
Иван, помощь с обучением неделю назад
Иван, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Дарья неделю назад
Необходимо написать дипломную работу на тему: «Разработка проекта внедрения CRM-системы. + презентацию (слайды) для предзащиты ВКР. Презентация должна быть в формате PDF или формате файлов PowerPoint! Институт ТГУ Росдистант. Предыдущий исполнитель написал ВКР, но работа не прошла по антиплагиату. Предыдущий исполнитель пропал и не отвечает. Есть его работа, которую нужно исправить, либо переписать с нуля.
Иван, помощь с обучением неделю назад
Дарья, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru