Диссоциация воды. Понятие о водородном показателе
Вода является слабым электролитом. При комнатной температуре из 108 молекул воды только одна молекула воды распадается на ионы.
Упрощённое уравнение диссоциации воды имеет вид:
Н2О ⇄ Н+ + ОН−.
Так как при диссоциации молекулы воды образуются и катион водорода, и гидроксид-ион, можно утверждать, что вода является амфотерным электролитом.
Но в чистой воде концентрация ионов водорода равна концентрации гидроксид-ионов. Поэтому такую среду принято считать нейтральной.
При данных условиях молярная концентрация каждого из ионов равна 10−7 моль/л. Использование таких чисел неудобно, поэтому чаще используется другая единица измерения концентрации ионов водорода — водородный показатель.
Водородным показателем рН называется отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода.
Если концентрация ионов водорода равна 10−7 моль/л, то рН = 7;
рН может принимать значения от 0 до 14.
Среды водных растворов
Различают три основных типа сред водных растворов:
нейтральная среда — среда, в которой концентрация ионов водорода равна концентрации гидроксид-ионов (рН = 7).Кислая среда — среда, в которой концентрация ионов водорода больше концентрации гидроксид-ионов (рН < 7).Щелочная среда — среда, в которой концентрация ионов водорода меньше концентрации гидроксид-ионов. (рН > 7).
При значениях водородного показателя рН:
от 0 до 3 среда водного раствора считается сильнокислой,от 4 до 6 — слабокислой,7 — нейтральной,от 8 до 10 — слабощелочной,от 11 до 14 — сильнощелочной.
Чем меньше рН, тем больше кислотность водного раствора.
Чем больше рН, тем больше щелочность водного раствора.
1) Если концентрацию раствора выразить в долях единицы, то массу растворенного вещества в граммах находят по формуле:
m(в-во) = ω * m(p-p)
где: m(p-p) - масса раствора в граммах,
ω - массовая доля растворенного вещества, выраженная в долях единицы.
10% - это 0,1 в долях единицы, а 30% - это 0,3
2) Обозначим концентрацию нового раствора через Х.
При смешении растворов массы растворенных веществ складываются. На основании всего вышеизложенного составляем уравнение:
0,1*50 + 0,3*100 = Х*(50 + 100)
5 +30 = 150Х
150Х = 35
Х = 0,233 ( или 23,3% )