Гомогенді жүйедегі рН-ты есептеу.

Гомогенді жүйе. Гомогенді жүйедегі тепе-теңдік константаларының түрлері.

Химиядағы заттардың жиынтығы жүйе д.а.Жүйе гомогенді және гетерогенді болуы мүмкін.Гомогенді жүйе дегеніміз құрамы қасиеттері жағынан бөлінбейтін бір текті болады.М/ы:ерітіндлер,газдар қоспасы.

Химиялық реакциялардың көбісі ерітінділерде жүреді,реакцияның жүруін басқаратын заңдар аналитикалық химияның теориялық негіздерінің құрама бөлігі болып табылады.Әрекеттесу нәтижесінде бастапқы заттар толық өнімге айналып бір ғана бағытта жүретін реакцияны қайтымсыз реак. д.а.

K₂CO₃+2KCl→CO₂+H₂O бұл реак.қайтымсыз.

Бірақ,көптеген жағдайларда хим.реак. қайтымды болады,яғни реакция екі қарама қарсы бағытта жүреді.Солдан оңға қарай тура реакция, ал оңнан солға қарай кері реакция д.а.

ZnCl₂+H₂S↔ZnS+2HCl қайтымды реакция.

Химиялық реакцияның жылдамдығы жоғары және баяу жүретін реакциялар болып табылады.Тепе-теңдігі 10с кем уақытта орнайтын реакцияларды жылдам жүретін реакцияларға жатқызады.Химиялық реакцияның жылдамдығынан реакцияға қатысатын заттың табиғыты, температурасы, қысымы,катализатор және т.б. фактор әсер етеді.Химилық реакцияның жылдамдығы әрекеттесетін заттардың концентрациясына байланысты екені 1867ж Гульдберг және Вааге өздері ұсыған әрекеттесуші массалар заңында көрсеткен бұл заң бойынша хим.реак. жылдамдығы реак. қатысатын заттардың конц.көбейтіндісіне тәуелді:А+В↔С+D

Тура бағыттағы реак. V₁=k₁[A][B]

Кері жүретін реак. V₂=k₂[С][D]

k₁ k₂ –пропорционалдық коэф. Жылдамдық константалары

Реакцияның бастапқы кезінде А мен В заттарының конц. С мен D заттарының мөлшеріне қарағанда көп болады, сондықтан тура бағытта жүретін заттардың жылдамдығы басым боладыБірте –бірте А мен В-ң массалары азая байһстайды,сол кезде кері баағытта жүретін реакция жылдамдығы өседі де,сондықтан V₁= V₂ теңеседі.

k₁[A][B] =k₂[С][D] Тепе –теңдік орнағанда реакцияның тура және кері бағытта жүруі тоқтап қалмайды, бірақ барлық заттардың концентрациясы өзгермейді.Демек, динамикалық тепе-теңдік п.б. заттардың қанша молекулалары реакцияға қатысса кері реакцияда түзіледі.Жалпы түрде қайтымды реакция үшін:

аА+вВ↔сС+dD

К^c= ; К-реакция концентрациясының тепе –теңдік константасы.

Химиялық тепе –теңдікте тұрақты Т мен Р реак. Нәтижесінде п.б. конц.(стехеометриялық коэф. сәйкес дәрежеде) заттардың көбейтіндісінің реакцияға қатысқан заттардың концентрациясының көбейтіндісіне қатынасы тұрақты шама б.т.

 

Гомогенді жүйедегі рН-ты есептеу.

рН –дегеніміз сутекті көрсеткіш.рН [Н⁺] ондық теріс логарифммен анықталады.

рН

таза суда және бейтарап ерітіндіде рН=7

қышқылда еріт. рН<7

негізік ерітіндіде рН>7

рОН –дегеніміз ОН иондарының конц.ондық теріс логарифміне тең.

рОН=

Екі иондардың арасындағы байланыс:

Бұл –судың иондық көбейтіндісі.Егер оны осы теңдеуді теріс логарифмдесек:

pH+pOH=14

Күшті қышқыл суда толық диссоциацияланады. НА=H+A

Түзілетін сутек иондарының конц. Екі жақта тепе –тең: [Н⁺]=C_қ-л; рН= C_қ-л.

Күшті негіздік ерітіндісі:ВОН→В⁺+ОН^-

рОН= : рН=14-рОН=14+ .

Әлсіз қышқылдың ерітіндісі:r w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></wx:sect></w:body></w:wordDocument>"> ; рН=

Әлсіз негіздің ерітінділері: ; рН .

 

Буферлі ерітінділер.

Буфер ерітінділер –дегеніміз аздаған мөлшерде күшті қышқыл немесе сілті қосқанда және сұйылтқанда рН өзгертпейтін ерітінділер.

Қышқыл буферлі ерітінділер бұл әлсіз қышқыл мен оның тұзынан ал негіздік буферлі ерітінділер әлсіз негізбен оның тұздарынан тұрады.Олардың негізгі қасиеті рН-ң тұрақты мәнде қалуы.Осы қасиетті буферлі әсер дейміз.Ол үшін қышқылды-негіздік ортада орын алған протолитті тепе –теңдікті қарастырамыз:

CH₃COOH қышқыл ↔ CH₃COO^-- + Н⁺

CH₃COONa тұз ↔ CH₃COO^-- + Na⁺

Осы ерітіндіден сірке қышқылы әлсіз ерітінді болғандықтан солға қарай ығысады.

CH₃COONa күшті болғандықтан толық ыдырайды.

CH₃COO^-- + Н⁺→ CH₃COOH

CH₃COOH нашар диссоциацияланатындықтан ерітіндінің рН өзгермейді.

OH^-_{NaOH күшті негіз}+Н⁺_қ-л→ Н₂О

Бұл реакция арқылы бірінші реакцияда түзілген реакциядан шығады.Сонда Ле-Шателье принципі бойынша жүйедегі тепе –теңдік оңға қарай ығысады.Сонымен сірке қышқылы сутек иондарын бөліп шығарып жаңа тепе –теңдік орнайды, сол себепті рН тағы да тұрақты болып қалады.

Қышқыл буферлі ерітіндінің рН біз келесі формуа арқылы есептейміз.

Негіздік буферлі ерітіндінің рН –н біз былай есептейміз:

;

;