Оңтүстік Қазақстан обылысы
Шардара ауданы
№ 16 колледж студенті
Орындаған: Ф-40 топ студенті Әмір Нұржан Анарбекұлы



Автопротолиз реакциясы барысында біртүрлі еріткіш молекулаларының бірі протонын беріп, екіншісі оны қосып алып тепе-теңдік орнайтындығын аддыңғы тақырыптан хабардар болдық, яғни:

H2O+H2O ⇔H3O++OH-

NH3+NH3 ⇔ NH+4+NH-2

CH3OH+CH3OH ⇔CH3OH2+ CH3O-

Жалпы жағдай үшін:

HSolv+HSolv ⇔H2Solv++Solv-

Тепе-тендікті сандық тұғыда сипаттау үшін тепе-теңдік константа өрнегін жазалық:

K=[H3O+]*[OH-]/[H2O]*[H2O]

K=[H2Solv+]*[Solv-]/[HSolv]*[HSolv]

Диссоциациялануға еріткіш молекуласының өте аз бөлігі ұшырайтын болғандықтан оның концентрациясын тұрақты деп қабылдаймыз да, тепе-теңдік константасына көбейтіп жібереміз:

K*[H2O]2=Kw=[H3O+]*[OH-]

K*[HSolv]=KHSolv=[H2Solv+]*[Solv-]

Теңдеулердің біріншісі кәдімгі өзімізге таныс судың иондық көбейтіндісі. Екінші теңдеу де еріткіштің немесе лионий - лиат иондарының көбейтіндісі және KHSolv - шамасы автопротолиз константасы деп аталады.

Бөлме температурасы (~25°С) жағдайында судың иондық көбейтіндісінің мәні 1*10-14 -ке тең, яғни

Kw=[H3O+]*[OH-]=1*10-14

Теңдіктен [H3O+]=[OH-] жағдайында [H+] шамасын анықталық:



Жазылу қарапайым болу үшін және өзімізге бұрыннан көзтаныс H3O+ орнына H+-ті пайдалансақ [H+]=10-7моль/л

Қолдануға ыңғайлы болу үшін ондық логарифм жүйесін пайдаланып -lg[H+] ≈ pH, ал -lg[OH-] ≈ pOH деп белгілеп, бұларды сутектік және негіздік көрсеткіш деп атайды. Судағы ерітінділер үшін оның рН мәніне қарай ортаны бейтарап, қышқылды және негіздік деп үшке бөледі.

1. [Н+] = [ОН-] = 10-7 моль/л, рН = 7, орта бейтарап.

2. [Н+] > [ОН-]; [Н+] >10-7 моль/л, рН < 7 қышқылды орта.

3. [Н+] < [ОН-]; [Н+] <10-7 моль/л, рН > 7 сілтілі орта.

Егер, pH+pOH=14 екендігін ескерсек кез-келген судағы ерітінді үшін сутектік көрсеткіш мәні төмендегіше анықталады:

pH=14-pOH

Айтқандарымызды жалпы еріткіштер мен су үшін жазатын болсақ төмендегідей өрнек аламыз:

Еріткіш су Амфипротонды еріткіш

H2O ⇔ H++OH- HSolv ⇔ H++Solv-

немесе немесе

2H2O ⇔ H3O++OH- 2HSolv ⇔ H2Solv++Solv-

Kw=[Н+] *[OН-] KHSolv=[Н] *[Solv-]

немесе немесе

Kw=[Н3O+] *[OН-] KHSolv=[Н2Solv+] *[Solv-]

pKw=pH+pOH pKHSolv=pH+pSolv

[Н+]=[OН-] [Н]=[Solv-]

pH=1/2pKw <— Бейтарап орта—> pH=1/2pKHSolv

[Н+]>[OН-] [Н]>[Solv-]

pH<7 <— Қышқылдық орта —> pH
[Н+]<[OН-] [Н]<[Solv-]

pH>7 <— Сілтілік орта —> pH>pSolv

Қышқылдық ортаны көрсететін шкала су үшін 0 мен 14 аралығында жатса, өзге еріткіш үшін 0 ден pKHSolv аралығьн алады. Амфипротонды кейбір еріткіштердің автопротолизі 1 - кестеде келтірілген

Амфипротонды еріткіштердің автопротолизі


Еріткіш

HSolv

Лионий

H2Solv+

Лиат

Solv-

KHSolv

pH шкаласы

Бейтарап орта мәні

pH=1/2 pKHSolv


H2O

H3O+

OH-

10-14

0-14,0

7


H2SO4

H3SO+4

HSO-4

10-3,6

0-3,6

1,8


HCOOH

HCOOH+2

HCOO-

10-6,7

0-6,7

3,35


CH3COOH

CH3COOH

CH3COO-

10-14,4

0-14,4

7,2


CH3OH

CH3OH+2

CH3O-

10-17,3

0-17,3

8,65


C2H5OH

C2H5OH+2

C2H5O-

10-19

0-19,0

9,5


NH3

NH+4

NH-2

10-22

0-22

11,0


CH3-CN

CH3CNH+

CH3CN-

10-19,5

0-19,5

9,75


Демек, кез-келген еріткіш үшін, орта қышқылдығы немесе сілтілігін лионий немесе лиат иондарының концентрациясымен (активтілігімен) сипаттауға болады. Қолдануда ыңғайлы болу үшін, кәдімгі өзімізге таныс pH және pOH сияқты pH және p[Solv-] мәндерін пайдаланады. Мұндағы pH және pOH - сутектік және негіздік көрсеткіш болып аталатындықтан жалпы жағдай үшін, p[Solv-]-те негіздік көрсеткіш болып аталады.

Есімізге түсірелік!

Су үшік, Kw=[H+]* [OH-]; pKw=pH+pOH;

Еріткіш үшін, KHSolv=[H]* [Solv-]; p KHSolv=pH+pSolv; .

Егер, pH=0 болса, онда pOH=pKw және p[Solv-]=p KHSolv Ал, pOH=0 болса, онда pH=pKw және pH=pKHSolv.

Демек, еріткіш қышқылдығын сипаттайтьн сутектік көрсеткіш 0 ден pKHSolv (су үшін 0 ден 14-ке дейін) дейінгі аралықта жатады.

Мұндағы KHSolv - кәдімгі судың ионды көбейтіндісі KH2O іспеттес еріткіштің иондық көбейтіндісі немесе автопротолиз константасы деп аталады.

Еріткіштерде pH мәні температураға да көп байланысты. Мысалы, температураға қарай су үшін pKw мәні төмендегіше өзгереді.

1°С 0 22 50 80 100

pKw 14,82 14,00 13,26 12,60 12,26

Егер бөлме температурасында бейтарап орта үшін pH-мәні 7,00 болса, 100°С үшін бұл мән 6,13 -ті құрайды.