Водневий показник

Чиста вода дуже погано проводить електричний струм, але частково вона дисоціює – слабкий електроліт:

H₂O ↔ H⁺ + ОН^–

[H⁺] ∙ [OH^–]

Константа дисоціації: К_дис = = 1,8 ∙10 ^–16 (t°=22°С)

[H₂O]

К_дис була виміряна методом електропровідності.

 

Рівноважну концентрацію води можна вважати сталою величиною [H₂O] = const, яка дорівнює її молярній концентрації:

[H₂O] = 1000:18=55,56 моль/л

Тоді рівняння має вигляд:

1,8 ∙10 ^–16 ∙55,56 = [H⁺] ∙ [OH^–] = 1∙10^–14

– стала при даній температурі величина, яку називають іонним добутком води. Із зміною температури також змінюється:

↑t° → ↑

t°=22°С = 1∙10^–14

t°=30°С = 1,89∙10^–14

t°=50°С = 5,6∙10^–14

t°=100°С = 74∙10^–14

Як би не змінювалася концентрація [H⁺] чи [OH^–], їх добуток залишається сталою величиною при певній температурі у будь-якому одному розчині.

 

Висновки:

· [H⁺] ∙ [OH^–] = 10^–14, тобто [H⁺] ∙ [OH^–] ≠ 0, тому [H⁺] ≠ 0 та [OH^–] ≠ 0

Тобто в розчині завжди присутні як H⁺, так і OH^– незалежно від середовища.

· [H⁺] ∙ [OH^–] = const, тому зміна [H⁺] приводить до зміни [OH^–]

(наприклад, ↓[H⁺] супроводжується ↑[OH^–])

 

У чистій воді: [H⁺] = [OH^–] = √ 10^–14 = 10^–7 – нейтральне середовище.

У кислому середовищі: [H⁺] › [OH^–]; [H⁺] ›10^–7; [OH^–]‹ 10^–7 – кисле середовище.

У лужному середовищі: [H⁺] ‹ [OH^–]; [H⁺] ‹10^–7; [OH^–]›10^–7 – лужне середовище.

 

рН = – ℓg [H⁺] – водневий показник

рOН = – ℓg [OH^–] – гідроксильний показник

 

 

[H⁺] ∙ [OH^–] = 10^–14 прологарифмуємо: ℓg [H⁺] + ℓg [OH^–] = –14

–ℓg [H⁺] – ℓg [OH^–] = 14