2.2.Равновесие ионных реакций обмена

2.2.1.Водородный показатель

В растворах электролитов реагирующими частицами являются гидратированные ионы. К ионным реакциям относятся процессы обмена

37

ионами между электролитами. Направление обменной реакции смещается в сторону образования малодиссоциированных, малорастворимых или газообразных продуктов реакции - условия протекания ионообменной реакции. При рассмотрении водных растворов электролитов необходимо учитывать, что чистая вода обладает некоторой электропроводностью, т.е. слабо диссоциирует на ионы

2 Н2О Н3О- + ОН-,

или упрощенно

Н2О Н+ + ОН-.

Константа равновесия этого процесса описывается уравнением

Kω = aH+ + aOH-

(2.21)

где Kω - ионное произведение воды (Kω = 10-14 при 20 °С).

При изменении температуры Кω изменяется в широких пределах. Ионное произведение воды при данной температуре является постоянным не только для чистой воды, но и для разбавленных водных растворов.

В зависимости от концентрации ионов [Н+] и [ОН-] водные растворы могут быть кислыми, нейтральными или щелочными. Количественной характеристикой реакции среды раствора является величина - водородный показатель рН - это отрицательный десятичный логарифм от концентрации ионов [Н+]:

pH = -lg[H+]
или точнее рН = - lg aH+,

(2.22)

где aH+ - активность ионов Н+.

Обычно величиной рН пользуются для характеристики разбавленных растворов. В табл. 2.4 приведены значения рН некоторых растворов [252].

Природные пресные воды имеют сравнительно небольшой диапазон значений рН = 6,5 - 8,5, что нельзя сказать о сточных водах (табл. 2.5)

Таблица 2.4

Значения рН некоторых растворов

Раствор рН Раствор рН
НСl(37%) -1,1 Н2О (дождевая) 6,5
НСl(1М) 0 Молоко 6,9
Сок желудочный 1,4 Н2О (дистиллир.) 7,0
Сок лимонный 2,1 Кровь 7,4
Сок апельсиновый 2,8 Аммиак (бытовой) 11,9
Кофе черный 5,0 NaOH (1M) 14,0
Моча 6,0 NaOH (насыщ.) 15,0

38

Таблица 2.5

Значения рН некоторых сточных вод [45]

Сточные воды рН
Бытовые 7,2-7,6
Гальванические 3,2- 7,8
Черной металлургии 7,5 - 8,0
Кожевенного завода 6,0-13,0
Сельскохозяйственные 4,0 - 8,0

39

Rambler's Top100
Lib4all.Ru © 2010.