Судың диссоциациясы. Сутектік көрсеткіш

Судың диссоциациясы. Сутектік көрсеткіш

Судың көптеген электролитке еріткіш болғанымен қатар ол нағыз амфолитке мысал бола алады, өйткені ол мынадай иондарға ыдырайды:

(11)

Диссоциациялану константасы:

Су әлсіз электролит болуына байланысты диссоциациялану константасының бөліміндегі [H₂O] –диссоцияланбаған су концентрациясын көлемі 1л судағы мольдер санымен алу қабылданылған.

V(H₂O) = 1л, ρ = 1 г/мл, m(H₂O) = 1000г, M(H₂O) = 18 г/моль , олай болса:

Сонда, , яғни

Бұл тұрақты сандысу иондарының көбейтіндісі (К_w) деп атайды.

К_w = 1∙10^-14 = [H⁺]∙[OH^-] (8.14)

Суға сілті, қышқыл, тұз ерітінділерін құю Ле-Шателье принципі бойынша (11) тепе-теңдікті ығыстырады, бірақ иондар концентрацияларының көбейтіндісі тұрақты болып қалады (тұрақты температурада). Сондықтан ерітіндідегі бір ионның концентрациясы белгілі болса, екіншісінікін анықтау мүмкін болады:

Ерітіндідегі заттың ортасын сандық жағынан осы иондар концентрациясының біреуімен белгілеуге болады, олай болса,

бейтарап ортада:

қышқылдық ортада:

ал, сілтілік ортада: болады.

Электролиттің судағы ерітіндісінің ортасын белгілеу үшін сутектік көрсеткіш (1920, В.Соренсен) дейтін шама енгізілген (pH).

Сутектік көрсеткіш(1920, В.Соренсен) дегеніміз теріс таңбамен алынған сутек иондарының концентрациясының ондық логарифмі:

(8.17)

Сонда, pH=7 – орта бейтарап, pH<7 – орта қышқылдық, pH>7 – орта сілтілік.

Электролит ерітіндісінің ортасын зертханаларда қарапайым индикаторлар және pH-метрлер көмегімен анықтайды.

Индикаторлар деп электролит ерітінділеріне қосылғанда түстерін өзгертетін әлсіз органикалық қышқылдар не негіздерді айтады.

Мысалы, фенолфталин әлсіз органикалық қышқыл (HJnd), оның диссоциалану теңдеуін жазсақ:

Түссіз таңқурай

Егер ерітіндіге сілті ерітіндісін құйсақ, тепе-теңдік оңға ығысады, өйткені индикатордың H⁺ ионымен электролиттің ОH^- иондары бірігіп, әлсіз электролит су түзеді, ерітінді түсі таңқурай түсіне боялады. Ал, қышқылдық ортаны анықтау үшін әлсіз органикалық негіздерді пайдаланады.