Количественный анализ. Объемные и гравиметрические методы. Теория химических методов анализа. Танганов Б.Б. - 19 стр.

                             37                                                             38


вии с этим ионы Н+ и А- не оказывают существенного                              А- + Н2О ↔ ОН- + НА
влияния на рН, а ионами ОН- можно полностью пренеб-                                  Н2О ↔ ОН- + Н+
речь. При рН точки Р3 имеется: СА- = СНА = 10-2.3моль/дм3;           Откуда
СН+= 10-4.2 моль/дм3; СОН- = 10-9.8 моль/дм3.                                       СОН- ≈ СНА + СН+              (2.12)
      Из рис.2.3 можно вывести общие закономерности,                  Как видно из рис.2.3, в щелочной области С >> С+, и
важные для кислотно-основного равновесия:                       по уравнению (2.11) получаем, что
      1. В области рН < рКа СНА>>CА- т.е. в этой области                                СОН- ≈ СНА                  (2.13)
находится практически только недиссоциированная кислота              Это условие выполняется только в точке Р5. Следова-
(наряду с ионами Н+). Напротив, в области рН > рКа суще-        тельно, рН водного раствора основания (а тем самым и рас-
ствует неравенство СА- >>СНА, которое означает, что в рас-      твора соли, образованной катионом сильного основания и
творе находятся только анионы кислоты (наряду с ионами          анионом слабой кислоты, например, бензоата натрия или
ОН-). Таким образом, рКа разграничивает области недиссо-        ацетата калия) определяют как абсциссу точки пересечения
циированной и полностью диссоциированной кислоты.               (Р5) линий ионов ОН- и кислоты НА.
Только при рН ≈ рКа молекулы кислоты и анионы находятся              Из рассмотрения точек Р1-Р5 на рис.2.3 можно сделать
в сравнимых концентрациях. В точке пересечения гипербол         еще некоторые выводы:
СНА = СА- и рН = рКа. Это значит, что в растворе, содержа-           а) При смешении 0.1 моль СНСООК и 0.1 моль НСl в
щем кислоту и сопряженное с ней основание (т.е. ее соль) в      воде до общего объема 1 дм3 раствора получают 0.1М рас-
эквимолекулярных количествах, рН = рКа.                         твор уксусной кислоты, содержащий КСl, рН которого оп-
    2. В водном растворе кислоты существуют следующие           ределяют в точке Р2, где СА- = СН+. Это объясняется тем,
равновесия:                                                     что ацетат-ионы, являющиеся слабым основанием, полно-
                      НА ↔ Н+ + А-                              стью протонированы ионами гидроксония, обладающими
                    Н2О ↔ Н+ + ОН-                              сильнокислотными свойствами.
      Из правых частей этих уравнений реакции можно оп-              б) Раствору смеси уксусной кислоты и ацетата калия в
ределить соотношение концентраций ионов Н+ , А- и ОН- :         эквимолярных соотношениях (т.е. слабой кислоты и сопря-
                     СН+ = СОН- + СА-                           женного с ней основания) соответствует точка, где СНА =
      Как видно из рис.2.3, в кислой среде С А- >> СОН- , так   СА-, т.е. Р3, поэтому рН этого раствора равно рКа уксусной
что из уравнения (2.6) получим                                  кислоты (независимо от концентрации кислотно-основной
                        СН+ = СА-                  (2.11)       пары).
      Это условие выполняется только в точке Р2, отсюда            в) При растворении 0.1 моль СНСООН и 0.1 моль КОН
можно сделать вывод, что рН водного раствора кислоты на         (объем раствора 1 дм3) получают 0.1М раствор ацетата ка-
логарифмической диаграмме определяют как абсциссу точ-          лия, рН которого определяют в точке Р5, где СНА= СОН-. Та-
ки пересечения (Р2) линий ионов Н+ и основания.                 ким образом, слабая уксусная кислота полностью депрото-
     3. В водном растворе основания (для рис.2.3 это рас-       нирована сильным основанием.
твор бензоата натрия) имеют место реакции                           г) Для 1 дм3 раствора, содержащего cмесь 0.1 моль НСl и