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
