ода – слабый электролит, диссоциирующий на ионы H+ и OH- - анионы.
Этому процессу соответствует константа диссоциации воды:
,
так как диссоциирует ничтожная часть молекул воды, то [H2O] – постоянная величина,
Кд* [H2O] = К H2O = [H+] [OH-] – ионное произведение воды,
К H2O = 1*10-14 (при 25° С)
К H2O – величина постоянная. Зная [H+] , можно вычислить [OH-] и наоборот.
При [H+] = [OH-] = 10 -7 моль/л – среда нейтральная
При [H+] > [OH-], [H+ ] > 10-7 моль/л – среда кислая
При [H+] < [OH-], [H+ ] < 10-7 моль/л – среда щелочная
Для характеристики среды растворов используют водородный показатель pH , который определяется как отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода [H+]
pH = - lg [H+]
если pH = 7 – среда нейтральная
pH > 7 - среда щелочная
pH < 7 - среда кислотная
В частности, при 25°С pH + pOH = pH2O = 14
Определить pH можно с помощью индикаторов.
Индикатор – вещество, способное существовать в двух формах – кислой и щелочной, в которых он имеет различную окраску.
Учитель химии демонстрирует изменение цвета индикатора в зависимости от среды растворов на примере лакмуса, метилового оранжевого, фенолфталеина.
Учитель математики:
Что же такое логарифм?
Слайд
lg 1=0
lg 105 =5
lg 10-2 =-2
lg a*b = lga + lgb
lg a/b =lga – lgb
lg an = n(lga)
lg a1/n =1/n(lga)
Вычисление десятичного логарифма на калькуляторе.
Учитель химии:
Вычислим pH нейтрального раствора, т.е. раствора, когда [H+] = [OH-] = 1*10-7
pH = -lg [H] = -lg (1*10-7) = - lg1 + (-lg 10-7 )= 0 +7*1=7=> pH нейтрального раствора равен 7
Задача 1. Вычислите значения pH для двух растворов из предыдущей задачи: вычислить [H+] в растворе:
где
а) [OH-] = 0,01 моль/л => [H+] = 1*10-12 раствор щелочной
б) [OH-] = 2*10-9 моль/л => [H+] = 5*10-5 раствор кислый
Слайд: Решение:
а) в первом случае установлено, что [H+] = 1*10-12
pH = -lg (1*10-12 )= -(-12)=12
среда = ?
б) для второго раствора [H+] = 1*10-6
pH = -lg (5*10-6)= -(lg5 + lg10-6 ) = -(0,699-6) = 5,3
среда = ?
Слайд:
Задача 2. Определите pH раствор с [H+] = 0,015М (моль/л)
Слайд:
Решение:
pH = -lg[H+] = -lg 0,015 = -lg (1,5*10-2 ) = -lg 1,5 – lg (10-2 ) = -0,18 +2 =1,82
pH < 7, среда кислая
Вывод:
Кислотно - основные свойства имеют большое значение практически во всех областях народного хозяйства.
От кислотности или основности воды очень сильно зависит разложение химических загрязнителей в сточных водах, скорость коррозии металлических предметов, находящихся в воде, а также пригодность водной среды к обитанию в ней рыб и растений.
pH крови человека в норме 7,34 – 7,44 уменьшение этой величины ниже 6,8 и увеличение их до 8,0 приводит к гибели организма.