skanuj0059 (14)

116

I. Ki*—wą| jonowo w roideścŁOnycto roztwMrach wodigth

c c <11 itiol ⁵⁵‘³⁴

ił£-

M

5 V « 1000 cm³.

(7)

Auloproffaa

117

gdzie: V-objętość

p-gęstość wody M - masa molowa wody    M ■ 18,015 g/mol.

Równanie (6) można więc napisać:

p²"*-0,997 g/cm\

roztwór kwaśny roztwór zasadowy

, ...i mol

—-^>c-

V^<M0

- dm⁴

_7 mol

dm*

<c

OH"

jednak w obu przypadkach spełniona jest zależność (9). Kwasowość i zasadowość roztworu często wyraża się za pomocą, wykładnika pH zdefiniowanego równaniem:

i dalej pomijając stężenie standardowe:

K_w " °_Hjo* ’^C0H*'M i 5) ' Stała równowagi K* nosi nazwę iloczynu jonowego wody. Jest to wielkość bezwymiarowa i zależna jedynie od temperatury. W temperaturze T — 298 K wynosi: .**.    ...    ^

IC»-1 ■ KT*⁴    pK_w«-logK_w = 14    (10)

Wartości iloczynu jonowegp wody dla innych temperatur zestawiono w tab. 2.

Tabela 2

Wartości iloczynu jonowego wody dla różnych temperatur

Temperatura		K.10^14	•pKi—	Temperatura		V -|O^w ,	___np
T.K |	t>°C			T.K	t,*C	K* IU	•pa*
273	0	0,113	14,943	313	40	2,91 ‘	13,534
278	5	0,184	14.733	323	50	5,47	13,261
283	10	0,291	14,534	333	60	9,61	13,017
288	1S	0,450	14,346	343	70	15,8	12,80
293	20	0.681	14,166	353	80	25,1	12,60
298	25	1,00	13,996	363	90	38,0	12,42
303	-30	1.46	13,833	373-™	- 100	U 55.0-	I 12,26

¹ *w Zgodnie z równaniem (1) w czystej vwtóec^*c_Hł0,, stąd uwzględnia-jąc równania (8) i (9) w temperaturze 298 K:

(W)

c° c’

Dodatek kwasu (zasady) Brinsteda zakłóca równowagę protplizy wody przez wzrost stężenia jonów oksoniowych HjO* (wodorotlenkowych OK). Po krótkim czasie układ osiąga nowy stan równowagi, w którym:

pH « - ,08-^T^- “ ” ’°«°H,o< ^ch_>O-"¹⁰'^PH    <^l2)

Dla roztworu obojętnego pH - 7, dla roztworu kwaśnego pH <7, a dla roztworu zasadowego pH > 7.

t

Równowaga reakcji protoiizy kwasów i zasad

W wodnym, rozcieńczonym roztworze słabego jednoprotonowego kwasu HX występują czzęteczki niezdysocjowane wody i kwasu HX oraz jony X", OH" i HjO*. W układzie ustala się równowaga autoprotolizy wody (6) oraz równowaga: HX+H20~X“+HjO*,    :(13)'

którą można opisać zgodnie z prawem działania mas*. -»-    * *

^CHX 'PHjO

gdzie 0| - równowagowe stężenia molowe składników roztworu, mol/dm³.

W roztworze rozcieńczonym stężenie wody Jest znacznie większe od stężeń wszystkich pozostałych składników i można przyjąć, że jest stałe (patiz równanie (7)). Stąd równanie (14) można napisać:

W

a pomijając standardowe stężenie molowe c°" 1 mol/dm³ ^ ^cx- ^ctW

5§ggr    *^^chx

Analogioznie dla roztworu żasady:

D + HjO *» BH* + OH"

'W-

(!«)*■'

gw

K.

(17)^-