Физические основы общей химии. Балданова Д.М - 37 стр.

            K w = K д ⋅ С 0 = 1,86 ⋅ 10 −16 ⋅ 55,6 = 1 ⋅ 10 −14 .   свойства слабых кислот и оснований. Реакция диссоциации и ас-
                                                                    социации индикаторов приводит к изменению окраски раствора.
или
                           [       ][ ]
                    K w = OH − ⋅ H + = 1 ⋅ 10 −14 .      (4.8)
                                                                         Некоторые индикаторы и изменение их окраски в зависи-
                                                                    мости от рН раствора приведены в таблице 4.
      Произведение концентраций водородных и гидроксид-
ионов, являющееся при данной температуре постоянной величи-                    Таблица 4. Свойства некоторых индикаторов
ной, называется ионным произведением воды (Kw). Это означает,
что увеличение концентрации водородных ионов вызывает соот-           Индикатор        Интервал рН                  Окраска
ветствующее уменьшение концентрации гидроксид-ионов, и на-                              перехода            в кислой     в щелочной
оборот. Равновесие между ионами [OH − ] и [H + ] существует не                           окраски              среде          среде
                                                                    Лакмус                  5-8             Красный         Синий
только в чистой воде, но и во всех водных растворах. Поэтому
                                                                    Метиловый             3,1-4,4           Красный         Желтый
указанное соотношение может характеризовать кислотность и
                                                                    оранжевый
основность различных сред.
      Следствия:                                                    Фенолфталеин         8,3-10,0          Бесцветный       Красный
                                                                    Индигокармин          12-14             Голубой         Желтый
      1) [H + ] = [OH − ] = 10 −14 = 10 −7 − среда нейтральная;     Метилвиолет            0-3               Желто-        Фиолетово-
      2) [H + ] > 1 ⋅ 10 −7 − среда кислая;                                                                 зеленый         голубой
     3) [H + ] < 1 ⋅ 10 −7 − среда щелочная.                             Окраска индикатора в области перехода меняется посте-
     Для удобства при оценке кислотности и щелочности среды         пенно, поэтому с помощью различных индикаторов можно опре-
пользуются не концентрациями водородных ионов, а величиной          делить значение рН.
водородного показателя pH и величиной гидроксильного пока-
зателя pOH . По определению это есть                                    4.4. Расчет рН слабых и сильных кислот и оснований
                                         [ ]
                           pH = − lg H + ;                                При расчете рН слабых электролитов используют формулу:
                          pOH = − lg[OH − ] .                                                             [ ]
                                                                                            pH = − lg H + .
Очевидно, что                                                             Концентрация ионов водорода в растворе слабых кислот
                            pH + pOH = 14 .                         определяется соотношением
      Таким образом, в нейтральной среде pH = 7 ; в щелочной                                   [ ]
                                                                                             H + = α ⋅ C0 .
pH > 7 , а в кислой pH < 7 .                                              Аналогично определяют концентрацию ионов гидроксида в
      Водородный показатель может быть больше 14, а также           растворах слабых оснований:
может принимать отрицательные значения в очень кислой среде.                               [        ]
                                                                                            OH − = α ⋅ C 0 .
      Кислотность среды определяют с помощью кислотно-
                                                                          В том и другом случае α определяется законом разбавле-
основных индикаторов, окраска которых меняется в зависимости
                                                                    ния Оствальда для слабых бинарных электролитов (4.6):
от концентрации водородных ионов. Обычно в качестве индика-
торов применяют органические соединения, и проявляющие
                                                                                                     71
                                    70