Визначення концентрації іонів водню в розчинах кислот, основ і солей. Буферні розчини
Значення визначення концентрації водневих іонів в хімії та інших науках, порядок та етапи реалізації даного процесу, головні фактори, що впливають на нього. Розчини кислот, основ, солей, їх хімічні та фізичні властивості. Поняття буферних сумішей.
| Рубрика | Химия |
| Вид | лекция |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 29.10.2013 |
| Размер файла | 35,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Визначення концентрації іонів водню в розчинах кислот, основ і солей. Буферні розчини
1. Значення визначення концентрації водневих іонів в хімії та інших науках
Визначення концентрації водневих іонів має дуже велике начення в різних галузях хімії, технології, грунтознавства, геології, біохімії, медицини та інших наук. Утворення і розчинення більшої частини осадів, як, наприклад, гідроксидів, сульфатів, карбонатів, фосфптів залежить від концентрації водневих іонів. Багато процесів окиснення і відновлення як неорганічних, так і органічних речовин (в т. ч. біохімічні процеси) змінюють свій напрям на протилежний в залежнасті від зміни кислотності або лужності середовища. У виробництві соди та інщих мінеральних солей, флотаційному збагаченні руд, в харчовій промисловості, виробництві шкір, фарбуванні тканин і в безлічі інших випадків для правильної науково-обгрунтованої постановки технологічного процесу, необхідно враховувати вплив концентрації водневих іонів і вміти її визначити.
Особливо важливим є визначення концентрації водневих іонів в об'ємному аналізі, зокрема методі нейтралізації, який базується на кислотно-основних рівновагах.
Загальновідомо, що зручною величиною для визначення концентрації є pH-водневий показник:
pH=-lg[H+]
Розглянемо, як розраовуєтьсяя pH для різних кислот і основ, а також солей і буферних розчинів.
2. Розчини кислот
1) Сильні кислоти повністю дисоціюють у розведених розчинах. Тому можна прийняти, що
[H+]=Cкисл.
рН= - lg Cкисл.
Так, для 0,03н розчинуHCl знаходимо
pН= .
2) Слабкі кислоти
Для кислоти складу НА константа дисоціації дорівнює
, але
Cкисл =[HА] і [H+]= [А-], тому
Зручно користовуватися величиною рКкисл= - lg Ккисл
Приклад:
3) Багатоосновні кислоти
Розглядаємо константи ступінчатої дисоціації, наприклад, вугільної (карбонатної) кислоти:
Н2СО3 Н++ НСО3-
НСО3 - Н++ СО32-
(рК1=6,5)
(рК2=10,2)
Отже, друга константа дисоціації в 5000 раз менша першої, тому друга ступінь дисоціації не має практичного впливу на величину рН розчину слабкої кислоти. Крім того, слід мати на увазі, що концетрація дуже мала. Тому, наприклад, для 0,01н розчину карбонатної кислоти знаходимо
3. Розчини основ
Для визначення рН основ користуємось відомим співвідношенням:
рН+рОН=14 рН=14-рОН
Що стасується рОН, то він обчислюється абсолютно аналогічно розрахунку рН. Це видно з наступних прикладів:
1) Оючислити рН 0,002н розчину NaOH
pОH= - lg[ОH-]= - lg Cкисл= - lg = -0,3+3= 2,7
рН=14-рОН=14-2,7=11,3
2) Оючислити рН 0,5н NaOH Косн=
рК=
рН=14-2,5=11,5
4. Розчини солей
Вивід формул, для розрахунку рН розчинів солей є досить складною і довготривалою справою. Тому наводимо кінцеві формули для деяких видів.
1) Солі слабких кислот і сильних основ
Приклад: обчислити рН 0,1 м розчину оцтовокислого натрію.
2) Аналогічно обчислюється рН розчинів солі утворених сильними кислотами і слабкими основами
3) Середні солі багатоосновних кислот
Формула подібна до попередньої, однак, слід пам'ятати, що треба підставляти константи дисоціації останнього ступення дисоціації.
Приклад: обчислити рН 0,5 м розчину Na3PO4
Із довідника вибираємо для ортофосфорної кислоти рК1=2.1, рК2=7.2, рК3=12.3 і користуємось останньою величиною.
4) Кислі солі
Концентрація водневих іонів в розчині кислої солі залежить від обох констант дисоціації двохосновної кислоти і мало залежить (в певних межах) від Cкисл. Тому формула має вигляд
Приклади:
а) обчислити рН 0,5 м розчину гідрокарбонату натрію.
З таблиць знаходимо для Н2СО3 рК1= 6.5 і рК2=10.2
(реакція розчину лужна)
б) обчислити рН 0,5 м розчину гідросульфату натрію
З таблиць знаходимо для Н2SО3 рК1=1.8 і рК2=7.2
(реакція розчину кисла)
розчин водневий іон хімія
5. Буферні розчини (буферні суміші)
У різних галузях хімії і технології велике значення мають буферні суміші. Здебільшого вони уявляють собою суміш розчинів слабких кислот з розчинами солей слабких кислот або слабких основ з їх солями.
Для кількісного аналізу вони уявляють інтерес тому, що при титруванні слабких кислот (основ) та їх солей в процесі нейтралізації утворюється розчин, який містить частину солі цієї кислоти (основи) та залишок вільної кислоти (основи).
Буферні розчини використовуються також для визначення рН (наприклад, градуювання рН-метрів), а також у якості середовища з постійним значенням рН при експерементальній розробці проблем хімії, біохіії тощо.
Для розрахунку рН буферного розчину скористаємось виразом константи дисоціації вільної слабкої кислоти
Проте у присутності соллі КА різко збільшується [А-]. Можно прийняти що
[А-]= Cсолі [НА]= Cкисл.
Отже:
- lg[H+]=- - lg Cкисл - lg Kкисл. + lg Cсoлi..
Тобто
З формули видно, що рН буферних розчинів не залежить від абсолютних концентрацій солі і кислоти, а залежить тільки від їх співвідношення.
Тому рН буферного розчину не змінюєьбся при його розведенні. Якщо прилити буферну суміш до якогось розчину, який не містить власних власних кількостей інщих кислот, основ або сильногідралізованих солей, рН цього розчину буде відповідати рН буферної суміші.
Приклад: обчислити рН суміші 0.03н оцтової кислоти і 0.1н розчину ацетату натрію. Для СН3СООН рК=4.8
Якщо розвести розчин в 10 раз, то рН розчину не зміниться, що видно з розрахунку
.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Електронна та просторова будова молекул води. Характеристика електролітів, поняття ступеня та константи дисоціації. Кислоти, основи, солі як електроліти. Поняття водневого показника. Нейтральні, кислі та лужні розчини. Механізм дії буферних систем.
реферат [32,2 K], добавлен 25.02.2009Хімічний склад і поглинаюча здатність ґрунтів. Методика визначення активності іонів і термодинамічних потенціалів в ґрунтах. Вплив калійних добрив на активність іонів амонію в чорноземі типовому. Поглиблене вивчення хімії як форма диференціації навчання.
дипломная работа [823,0 K], добавлен 28.03.2012Характеристика поняття розчинів - гомогенних (однорідних) систем, що складаються з двох і більше компонентів і продуктів їх взаємодії. Теорія електролітичної дисоціації - розпаду електролітів на іони під час розчинення їх у воді. Теорії кислот і основ.
реферат [16,2 K], добавлен 25.04.2010Історія відкриття тіосульфату натрію. Органолептичні та санітарно-гігієнічні показники. Методи одержання тіосульфату натрію. Хімічні властивості тіосульфату натрію. Методи відділення S2O32- іонів від других іонів. Фотометричне визначення тіосульфату.
курсовая работа [141,9 K], добавлен 16.02.2011Графическое изображение формул солей. Названия, классификация солей. Кислые, средние, основные, двойные, комплексные соли. Получение солей. Реакции: нейтрализации, кислот с основными оксидами, оснований с кислотными оксидами, основных и кислотных оксидов
реферат [69,9 K], добавлен 27.11.2005Поняття карбонових кислот як органічних сполук, що містять одну або декілька карбоксильних груп COOH. Номенклатура карбонових кислот. Взаємний вплив атомів у молекулі. Ізомерія карбонових кислот, їх групи та види. Фізичні властивості та застосування.
презентация [1,0 M], добавлен 30.03.2014Вивчення хімічного складу і структурної будови нуклеїнових кислот. Характеристика відмінних рис дезоксирибонуклеїнових кислот (ДНК) і рибонуклеїнові кислоти (РНК). Хімічні зв'язки, властивості і функції нуклеїнових кислот, їх значення в живих організмах.
реферат [1,2 M], добавлен 14.12.2012Характеристика та застосування мінеральних вод. Розгляд особливостей визначення кількісного та якісного аналізу іонів, рН, а також вмісту солей натрію, калію і кальцію полуменево-фотометричним методом. Визначення у воді загального вмісту сполук феруму.
курсовая работа [31,1 K], добавлен 18.07.2015Гліцин як регулятор обміну речовин, методи його отримання, фізичні та хімічні властивості. Взаємодія гліцину з водою, реакції з розчинами основ та кислот, етерифікація. Ідентифікація гліцину у інфрачервоному спектрі субстанції, випробування на чистоту.
практическая работа [68,0 K], добавлен 15.05.2009Визначення та класифікація вуглеводів. Моносахариди (глюкоза, фруктоза) та дисахариди (сахароза, лактоза, мальтоза), їх фізичні та хімічні властивості. Головні відмінності полісахаридів (крохмаль, целюлоза, хітин) від інших різновидів вуглеводів.
презентация [2,3 M], добавлен 10.04.2013Сполуки, до складу яких входять атоми Гідрогену. Водні розчини кислот та негативні іони і їх концентрація та класифікація за різними критеріями. Номенклатура кислот і реакції іонної обмінної взаємодії. Утворення малодисоційованої сполуки, азотна кислота.
контрольная работа [69,2 K], добавлен 12.12.2011Потенціостатична кулонометрія з вісмутовим електродом - метод передачі одиниці кількості речовини в практику комплексонометрії; джерело генерації іонів вісмуту для встановлення концентрації ЕДТА в розчин; фактори впливу на залежність фонового струму.
дипломная работа [38,5 K], добавлен 25.06.2011Характеристика жирних кислот та паперової хроматографії. Хімічний посуд, обладнання та реактиви, необхідні для проведення аналізу. Номенклатура вищих насичених та ненасичених карбонових кислот. Порядок та схема проведення хроматографії на папері.
курсовая работа [391,7 K], добавлен 29.01.2013Загальна характеристика мелоксикаму, його фізичні і хімічні властивості, особливості застосування в медицині. Лікарські засоби, рівні якості. Загальне поняття про методику полярографічного визначення мелоксикаму в дозованих лікарських формах і плазмі.
контрольная работа [101,1 K], добавлен 24.01.2013Характеристика неорганічних кислот (сірчана, соляна, азотна), лугів (гідроксиди натрію та калію) та солей (нейтральні, кислі, основні). Вивчення вимог техніки безпеки щодо пакування, транспортування і зберігання небезпечних хімічних матеріалів.
реферат [21,9 K], добавлен 09.02.2010Термический распад ПВХ как последовательная ионно-молекулярная реакция. Кинетические закономерности реакций термического дегидрохлорирования. Основные причины синергизма смеси солей цинка органической кислоты, а также их взаимодействие с моделью ПВХ.
статья [770,3 K], добавлен 22.02.2010Характеристика води по її фізичним та хімічним властивостям. Методики визначення вмісту нітрат іонів у стічній воді фотометричним методом аналізу з двома реактивами саліциловою кислотою та саліцилатом натрію у шести паралелях. Закон Бугера-Ламберта-Бера.
дипломная работа [570,8 K], добавлен 07.10.2014Номенклатура, електронна будова, ізомерія, фізичні, хімічні й кислотні властивості, особливості одержання і використання алкінів. Поняття та сутність реакцій олігомеризації та ізомеризації. Специфіка одержання ненасичених карбонових кислот та їх похідних.
реферат [45,5 K], добавлен 19.11.2009Етапи технології виробництва хліба. Методи визначення вологості та кислотності хліба. Хімічні методи дослідження хлібобулочних виробів: перманганатний і йодометричний. Порядок підготовки до проведення аналізу вагових і штучних хлібобулочних виробів.
курсовая работа [38,7 K], добавлен 17.04.2013Диссоциирование кислот на катион водорода (протон) и анион кислотного остатка в водных растворах. Классификация кислот по различным признакам. Характеристика основных химических свойств кислот. Распространение органических и неорганических кислот.
презентация [442,5 K], добавлен 23.11.2010
