2009 01 023457

a W v»il iwn $. I. DulK r    W.ru:iTrj 2M?

ISBN    0 by WN PWN 20U?

246

9. Hydrosfera

PRZYKŁAD 9.1

pH wody obojętnej w temperaturze zamarzania

Wartość K_v w temperaturze 0 C wynosi 1.148- 10

K„ = [H,(TJ[0H 1

W wodzie obojętnej

|H₍0*j = |OH”) = x x = (1.148 I0^I5>^I/J x = |H,0‘) = 3.39 • 10 *

a więc

pH = - loglHiO^] = 7.47

Dwuujemny anion szczawianowy stanowi główną postać kwasu szczawiowego w większości wód naturalnych. Inne donory protonów, pochodzące zarówno z naturalnych, jak i antropogenicznych źródeł, mogą także sprawiać, że będzie ona lekko kwasowa.

Wartość pil wody większa niż 7 wynika zazwyczaj z obecności rozpuszczalnych węglanów naturalnego pochodzenia geologicznego. Na przykład woda morska ma pH = 8.2; większe wartości pH zbiorników wodnych zdarzają się rzadko.

Ciekła woda — właściwości redoks

Reakcje utleniania i redukcji również odgrywają ważną rolę w chemii wody. Woda wykazuje właściwości redoks. które ograniczają dolną i górną wartość potencjału redoks innych substancji obecnych w wodnym roztworze. Utlenianie wody prowadzi do wydzielenia 0₂:

2H₂0—► 0₂(g)+4H⁺(aq)+4e-    (9.12)

Na podstawie równania Ncrnsta można wyrazić potencjał tej reakcji połówkowej w funkcji pH następującą zależnością:

£ = 1.23 - 0.0591 pH (w temp. 25 C)    (9.13)

W ekstremalnych warunkach redukujących woda ulega rozkładowi z wydzieleniem wodoru:

2H₂0 + 2e“ -► H₂(g) + 2 OH~(aq)    (9.14)

Zależność potencjału od wartości pił dla reakcji (9.14) można wyrazić następującym równaniem:

£ =-0.0591 pH (w temp. 25 C)    (9.15)

Gdy przedstawimy graficznie zależność potencjału od pil, otrzymamy liniowe zależności wynikające z równań (9.13) i (9.15). pomiędzy którymi występuje obszar określany mianem obszarem trwałości wody (rys. 9.7).