Picture5 (2)

114

3) na pojawianiu się lub znikaniu charakterystycznych barw, np.:

-    jony miedzi Cu²⁺ w roztworze wodnym dają niebieskie zabarwienie roztworu, które przechodzi po dodaniu amoniaku w zabarwienie ciemnoniebieskie, pochodzące od powstającego jonu [Cu(NH₃)₄]²⁺,

-    jon Mn0₄~ w roztworze daje zabarwienie fioletowe, znikające po dodaniu jonów J" w roztworze kwaśnym. Zachodzi tutaj redukcja jonu Mn⁷⁺ do Mn²⁺ pod w-pływem jonów jodkowych J (reakcja oksydaćyjno-redukcyjna - redoks).

2.5. Iloczyn jonowy wody

Woda dysocjuje na jony według równania:

II₂0 = H^T + Ol r,

przy czym w dalszym ciągu jon H⁺ łączy się z wodą, tworząc jon oksoniowy IfO. W sumie dysocjację tę można zapisać następująco:

2 H₂0 = H₃0⁺ + OH .

Stałą dysocjacji wody w efekcie należy zapisać następująco:

[H,O^ł][OH-]

fH₂0]²

Po przekształceniu otrzymuje się równanie iloczynu jonowego wody o postaci:

/ = K [H₂OJ² = [HjO ] [OH ] = 10 ^l4.

Wynika stąd dalej, że [HjO¹] = [OH ] = 10 ⁷ mol/dm³. Stężenia obydwu jonów są znikome, woda występuje w ogromnej większości w stanie cząsteczkowym. Roztwór jest obojętny, gdyż [11,0] = (Ol I ].

Wartość /= 10^-14 otrzymano z pomnożenia K= 1,8 • 10 ¹⁶ przez |ll₂0|, które wynosi:

1000 g wody _    ₅₆

IBg

(18 g masa cząsteczkowa wody).

Wartość 10 " jest stała, natomiast zmianie mogą ulegać stężenia jonów lid* i OH . Jeśli np. |ll\0'l    10 ', to [OH |    10 ¹¹ i iloczyn tych wartości wyniesie

10 ",

Roztw ór jest kwaśny, gdy występuje przewaga stężenia jonów oksoniow' nad wodorotlenowymi. Roztwory są kwaśne, jeśli | H₃Cf] > 10"⁷, czyli [Ol I | I ( Roztwór jest zasadowy, gdy występuje przewaga stężenia jonów wodom nowych nad oksoniowymi. Roztwory są zasadowe, jeśli [H₃0|< 10 . c, [OH‘]> 10 ⁷.

Kwasowość i zasadowość roztworów wodnych może być określana a przez stężenie jonu l l₃0⁺, albo przez stężenie OH .

pH i pOH

pH = -log [HjO⁺].

pH jest ujemnym logarytmem z molowego stężenia jonów oksoniowych.

pOH = -log [OH ].

pOH jest ujemnym logarytmem z molowego stężenia jonów wodorotlenowye

pH + pOH = 14.

Gdy [H₃0⁺] wynosi np. 10^-3, to pH = 3, a [OH ] = 10" i pOH I I Si 3+ 11 = 14.

Roztwory są kwaśne, gdy pil < 7, a pOH > 7, oraz zasadowe, gdy pl I a pOH < 7.

Każdej różnicy pH lub pOH o 1 stopień odpowiada dziesięciokrotnie \\ sza lub mniejsza różnica stężenia molowego jonów oksoniowych lub wodon nowych.

Wskaźnik pil można oznaczyć mniej dokładnie kolorymetrycznie, l| /.\ mocą papierków wskaźnikowych, lub bardziej dokładnie potencjometrycznu za pomocą pll-metrów (otrzymuje się zwykle oznaczenia z dokładnośeiii czwartego miejsca po przecinku). Znajomość pH roztworów ma istotne zn;n nie w rozumieniu przebiegu wielu reakcji chemicznych i biochemicznych

Do najczęściej stosowanych wskaźników należą barwniki, które zmień swoje zabarwienie w charakterystycznych przedziałach pl I:

wskaźnik	przedział pl 1/zabarwienie wskaźnika
orimż metylowy	1.1 (czerwony) 4,4 (/bity)
czerwień motylowa	4.2 (czerwona) <>,2 (Zolla)
czerwień krezolowa	7.2 (Zbiła) K,K (ezerwoim)
leiiolollalcliin	H.l (be/baiwmi) 10,0(czerwona)
blykll tymolowy	H,0(Zbiły) ‘>,0 (niebieski)
/bieleń nll/at Yimwn	1(1,1 (/bila) 12,0 (i /eiwoiin)