Диссоциация воды. Константа диссоциации. Ионное произведение воды. Водородный и гидроксильный показатель.
Чистая вода слабо проводит электрический ток в результате низкой степени диссоциации, т.е. она является слабым электролитом. H2O ↔ H+ + ОН- . Константа её диссоциации может быть выражена следующим образом: K = [H+][ОН-]/[H2O]. Её величина в стандартных условиях равна 1,8·10-16. В результате столь малой величины константы диссоциации концентрацию недиссоциированных молекул воды можно считать постоянной. Она равна 55,56 моль/л. Эту концентрацию можно включить в константу равновесия. Полученная в результате величина называется ионным произведением воды. K[H2O] = [H+][ОН-] = КН2О = 1,008·10-14. Ионное произведение воды – это произведение концентраций катионов водорода на концентрацию гидроксид-анионов. Для воды и разбавленных водных растворов при стандартной температуре ионное произведение воды – величина постоянная, равная 10-14. Зная ионное произведение воды и концентрацию добавленной кислоты или основания можно концентрацию гидроксид-анионов или протонов в растворе. Пользоваться на практике концентрациями ионов, являющихся очень малыми величинами, неудобно, поэтому был предложен так называемый водородный показатель.
Водородный показатель (рН) – величина, характеризующая концентрацию водородных ионов и численно равная отрицательному десятичному логарифму этой концентрации в моль/л. рН = -lg[H+]. Аналогично гидроксильный показатель: рОН = -lg[ОH-]. Сумма рН и рОН в разбавленных растворах и в чистой воде равна 14: рН + рОН = 14. Величина водородного показателя равна: - в нейтральном растворе рН =7; - в кислом растворе рН < 7; - в щелочном растворе рН > 7. Расчет рН сильных и слабых кислот и оснований. Показатель концентрации рС = - lgC. Показатель константы диссоциации рК = - lgК. Формулы для вычисления рН в растворах кислот и оснований: 1. сильная кислота рН = рСкисл = - lg Скисл 2. сильное основание рН = 14 – рСосн = 14 + lgCосн 3. слабая кислота рН = (рКкисл + рСкисл)/2 4. слабое основание рН = 14 - (рКосн + рСосн)/2
Буферные растворы, их состав. Расчет рН буферных растворов. Значение буферных растворов. Буферные растворы – растворы, которые поддерживают постоянное значение рН при добавлении небольших количеств сильной кислоты или сильного основания и при добавлении воды. Состоят из: 1) слабой кислоты и её соли, образованной сильным основанием (например, ацетатный буферный раствор CH3COOH + CH3COONa); рН такого раствора рассчитывают по формуле: рН = рКкисл – lg(Cкисл/Ссоли); 2) слабого основания и его соли, образованной сильной кислотой (например, аммиачный буферный раствор NH4OH + NH4Cl); рН такого раствора рассчитывают по формуле: рН = 14 – рКосн + lg(Cосн/Ссоли). Буферные системы (гемоглобиновый и оксигемоглобиновый, белковый, бикарбонатный, фосфатный) участвуют в поддержании кислотно-щелочного равновесия в организме.
Гидролиз. Типы гидролиза. Константа и степень гидролиза. Гидролиз соли – обратимое взаимодействие ионов соли с водой, приводящее к изменению соотношения между ионами водорода и гидроксид-анионами в растворе. Гидролизу не подвергаются нерастворимые соли и соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой. При обычных условиях (без нагревания и разбавления) гидролиз идет по первой ступени (с одной молекулой воды на один ион соли). Можно выделить три типа гидролиза: 1. гидролиз по аниону происходит в растворах солей, образованных слабой кислотой и сильным основанием KCN ↔ K+ + CN- CN- + HOH ↔ HCN + ОН- K+ + CN- + HOH ↔ K+ + HCN + ОН- KCN + H2O ↔ KOH + HCN Реакции гидролиза, как правило, обратимы, и характеризуются константой равновесия Кравн = [HCN][ОН-]/([CN-][H2O]). Произведение константы равновесия и концентрации воды называется константой гидролиза Кг = Кравн·[H2O] = [HCN][ОН-]/[CN-] = КН2О/КHCN. Наряду с константой гидролиза реакции гидролиза характеризуются степенью гидролиза. Степень гидролиза – отношение концентрации соли. Подвергшейся гидролизу, к общей концентрации соли в растворе h =([HCN]/Ссоли ) ·100% = ([OH-]/ Ссоли ) ·100%. рН раствора соли рассчитывают по формуле: рН =7 + (рКкисл + lg Ссоли)/2. 2. гидролиз по катиону происходит в растворах солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой NH4Cl ↔ NH4 + + Cl- NH4 + + HOH ↔ NH4OH + Н+ NH4 + + Cl- + HOH ↔ NH4OH + Н+ + Cl- NH4Cl + H2O ↔ NH4OH + HCl Константу гидролиза рассчитывают по формуле: Кг = КН2О/КNH4OH рН раствора соли рассчитывают по формуле: рН =7 - (рКосн + lg Ссоли)/2. 3. гидролиз по катиону и аниону происходит в растворах солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой NH4NO2 ↔ NH4 + + NO2- NH4 + + HOH ↔ NH4OH + Н+ NO2- + HOH ↔ HNO2 + ОН- NH4 + + NO2 - + HOH ↔ NH4OH + НNO2 NH4NO2 + H2O ↔ NH4OH + HNO2 Константу гидролиза рассчитывают по формуле: Кг = КН2О/(КNH4OH·KHNO2) рН раствора соли рассчитывают по формуле: рН =7 + (рКкисл - рКосн)/2. Необратимо гидролизуются соли, продукты гидролиза которых уходят из раствора в виде нерастворимых и газообразных с или газообразных соединений: Al2S3 + 6 H2O → 2 Al(OH)3↓ + 3 H2S↑.__
Комплексные соединения. Донорно-акцепторная связь. Координационная теория А.Вернера, ее основные положения. Координационное число комплексообразователя. Номенклатура комплексных соединений. Молекулярные соединения, образующие комплексные ионы, способные к существованию как в растворе, так и в кристалле, называют комплексными. Это соединения, характеризующиеся наличием хотя бы одной ковалентной связи, возникшей по донорно-акцепторному механизму. Донорно-акцепторное взаимодействие — перенос заряда между молекулами донора и акцептора без образования между ними химической связи (обменный механизм); или передача неподеленной электронной пары от донора к акцептору, приводящая к образованию связи (донорно-акцепторный механизм). Современные представления о комплексных соединениях базируются на координационной теории А.Вернера (1893 г). Основныеположения теории: 1. Центральное место в комплексном соединении занимает комплексообразователь. 2. Вокруг комплексообразователя расположены лиганды (адденды) – отрицательно заряженные ионы или нейтральные молекулы. 3. Комплексообразователь и лиганды образуют внутреннюю сферу комплексного соединения. 4. Ионы, не вошедшие во внутреннюю сферу, составляют внешнюю сферу комплексного соединения. Число, показывающее, сколько лигандов удерживает комплексообразователь, называют координационным числом. У лиганда есть координационная емкость – число координационных мест около центрального атома (комплексообразователя), которое может занимать данный лиганд. Лиганды, занимающие во внутренней сфере одно место, называются монодентатными; занимающие два или более мест - полидентатными. Химическая связь в комплексных соединениях - донорно- акцепторная. Она образуется за счет объединения неподеленной валентной пары электронов атома лиганда и вакантной орбитали комплексообразователя путем взаимного перекрывания облаков, в результате чего эта пара становится общей для обоих атомов. Пространственное строение комплекса связано с типом гибридизации валентных электронных облаков комплексообразователя.__ Номенклатура комплексных соединений. Комплексные соединения называют по общему правилу: сначала – анион, а затем – катион в родительном падеже. 1. Название комплексного катиона составляют следующим образом: сначала указывают числа, используя греческие числительные, и названия отрицательно заряженных лигандов, затем числа и названия нейтральных лигандов; последним называют комплексообразователь, указывая степень окисления. Пример: [Al(H2O)6]Cl3 – хлорид гексаакваалюминия (III). 2. Название комплексного аниона составляют аналогично названию катиона и заканчивают суффиксом «ат». Пример: K3[Fe(CN)6] – гексацианоферрат (III) калия. 3. Названия нейтральных комплексов образуют так же, как и катионов, но комплексообразователь называют в именительном падеже, а степень окисления не указывают, так как она определяется электронейтральностью комплекса. Пример: [Fe(CO)5]пентакарбонилжелезо.
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (2375)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |