Chemiazbzad5

2. Procesy równowagowe w roztworach

W czystej wodzie dysocjacja elektrolityczna zachodzi w niewielkim stopniu:

H₂0 zn H⁺ + OH-i opisywana jest przez stałą równowagi:

[h₂o]

K =

Ponieważ woda jest bardzo słabym elektrolitem, stężenie niezdysocjowanych cząsteczek wody jest bardzo duże w porównaniu ze stężeniem jonów wodorowych i wodorotlenkowych. Przyjmujemy więc, że stężenie niezdysocjowanych cząsteczek wody jest praktycznie niezmienne:

[H₂0] = const

Można zatem przekształcić wyrażenie na stałą dysocjacji do postaci:

K-[H₂0] = [H⁺]-[0H^-]

K ■ [PI₂0] = K_w (jest wartością niezmienną w danej temperaturze)

K„ = [H⁺]-[OH ]

Zależność taka, nazywana iloczynem jonowym wody, opisuje związek między stężeniami jonów wodorowych i wodorotlenkowych w wodzie. Liczbowa wartość iloczynu jonowego wody w temperaturze 25°C wynosi 10^-14:

K_w = 1 • 10 ¹⁴

Znajomość iloczynu jonowego wody pozwala na obliczenie stężenia zarówno jonów wodorowych, jak i wodorotlenkowych.

- -    —-    - ■

Przykład

Oblicz stężenie jonów wodorotlenkowych w 0,02-molowym wodnym roztworze HC1. Rozwiązanie

Dane:    Szukane:

[H⁺] = 0,02 mol/dm³    [OH^-] = ?

1    krok. Napisanie równania dysocjacji.

HC1 H⁺ + CL

2    krok. Ocena mocy kwasu.

HC1 jest mocnym kwasem, zdysocjowanym w 100%, czyli [H⁺] = 0,02 mol/dm³.

3    krok. Obliczenie stężenia jonów OH^-.

K*, = [H⁺] • [OH ]

10^-14 = 0,02 • [OH^-]

[OH^-] = 10^-5 mol/dm³

Odpowiedź: Stężenie jonów wodorotlenkowych w 0,02-molowym roztworze kwasu solnego wynosi 10^-5 mol/dm³.