Вывод значения pH

В чистой водепри 25 °Cконцентрацииионов водорода ([H⁺]) и гидроксид-ионов([OH⁻]) одинаковы и составляют 10⁻⁷ моль/л, это напрямую следует из определения ионного произведения воды, которое равно [H⁺] · [OH⁻] и составляет 10⁻¹⁴ моль²/л² (при 25 °C).

Когда концентрации обоих видов ионов в растворе одинаковы, говорят, что раствор имеет нейтральную реакцию. При добавлении к воде кислотыконцентрация ионов водорода увеличивается, а концентрация гидроксид-ионов соответственно уменьшается, при добавленииоснования— наоборот, повышается содержание гидроксид-ионов, а концентрация ионов водорода падает. Когда [H⁺] > [OH⁻] говорят, что раствор является кислым, а при [OH⁻] > [H⁺] — щелочным.

Для удобства представления, чтобы избавиться от отрицательного показателя степени, вместо концентраций ионов водорода пользуются их десятичным логарифмом, взятым с обратным знаком, который собственно и является водородным показателем — pH.

Вопреки распространённому мнению, pH может изменяться не только в интервале от 0 до 14, а может и выходить за эти пределы. Например, при концентрации ионов водорода [H⁺] = 10⁻¹⁵ моль /л, pH = 15, при концентрации ионов гидроксида 10 моль /л pOH = −1.

Так как при 25 °C (стандартных условиях)[H⁺] · [OH⁻] = 10⁻¹⁴, то понятно, что при этой температуре pH + pOH = 14.

Так как в кислых растворах [H⁺] > 10⁻⁷, то у кислых растворов pH < 7, аналогично, у щелочных растворов pH > 7, pH нейтральных растворов равен 7. При более высоких температурах константа электролитической диссоциацииводы повышается, соответственно увеличивается ионное произведение воды, поэтому нейтральной оказывается pH < 7 (что соответствует одновременно возросшим концентрациям как H⁺, так и OH⁻); при понижении температуры, напротив, нейтральная pH возрастает.

Кислотно-основные индикаторы — органические соединения, способные изменятьцветврастворепри изменении кислотности (pH). Индикаторы широко используют втитрованииваналитической химииибиохимии. Их преимуществом является дешевизна, быстрота и наглядность исследования. Однако из-засубъективностиопределенияцветаи невысокой точности индикаторы pH не всегда удобны; поэтому для точного измерения pH используютpH-метрыс цифровой индикацией.

:

Буферные растворы (англ.buffer, от buff — смягчать удар) — растворы с определённой устойчивой концентрацией водородных ионов; смесь слабой кислотыи еёсоли(напр., СН₃СООН и CH₃COONa) или слабого основанияи его соли (напр., NH₃ и NH₄CI). Величина рНбуферного раствора мало изменяется при добавлении небольших количеств свободнойсильной кислоты или щёлочи, при разбавлении или концентрировании. Буферные растворы широко используют в различных химических исследованиях.

Буферные растворы имеют большое значение для протекания процессов в живых организмах. Например, в кровипостоянство водородного показателя рН поддерживается буферными смесями, состоящими изкарбонатовифосфатов. Известно большое число буферных растворов (ацетатно-аммиачный буферный раствор,фосфатный буферныйраствор,боратный буферныйраствор, формиатный буферный раствор и др.).

Значение pH буферного раствора можно рассчитать по формуле: , гдеэто отрицательный десятичныйлогарифмот константы диссоциации кислоты.

ерейти к: навигация, поиск

Буферные растворы (англ. buffer, от buff — смягчать удар) — растворы с определённой устойчивой концентрацией водородных ионов; смесь слабой кислоты и её соли (напр., СН₃СООН и CH₃COONa) или слабого основания и его соли (напр., NH₃ и NH₄CI). Величина рН буферного раствора мало изменяется при добавлении небольших количеств свободной сильной кислоты или щёлочи, при разбавлении или концентрировании. Буферные растворы широко используют в различных химических исследованиях.

Буферные растворы имеют большое значение для протекания процессов в живых организмах. Например, в крови постоянство водородного показателя рН поддерживается буферными смесями, состоящими из карбонатов и фосфатов. Известно большое число буферных растворов (ацетатно-аммиачный буферный раствор, фосфатный буферный раствор, боратный буферный раствор, формиатный буферный раствор и др.).

Значение pH буферного раствора можно рассчитать по формуле: , гдеэто отрицательный десятичныйлогарифм от константы диссоциации кислоты .