Гетерогенное равновесие.

Гетерогенное равновесие – равновесие между веществами, которые находятся в разных фазах равновесия. Например реакция разложения карбоната калия:

В этом выражении фигурирует концентрация твердых веществ. Число моль твердого вещ-ва приходящегося на литр объема не зависит от того много или мало этого вещ-ва в системе. Концентрация жидкого или твердого вещ-ва можно выразить через отношение плотности к молярной массе:

Плотность жидкого или твердого вещества при любой заданной температуре постоянна. При изменении температуры меняется очень незначительно, поэтому можно с удовлетворительной точность считать концентрацию жидкого или твердого вещ-ва постоянной. Это позволяет упростить выражение для константы растворов:

С практической точки зрения результат этой процедуры эквивалентен тому, как если бы мы в выражении для К условно приняли концентрацию всех твердых растворов равной 1. Выражение для К говорит о том, что не имеет значения колличество исходных веществ в равновесной системе, пока в ней присутствует хотя бы незначительное кол-во любого из них.Однако если в ней отсутствует хотя бы 1 элемент из трех данной реакции в ней уже не может быть равновесия. В Константу равновесия принято включать концентрацию чистого и твердого жидкого вещ-ва, что позволяет исключить их из уравнения закона действующих масс.

Лекция 6(29.11.11)

Закон позволяет рассчитать К(константа равновесия) слабых электролитов, если известна  и С, а так же рассчитать  при любо с и известном К. Данное уравнение выражает не не изменение К в зависимости от С(для данного элемента) при постоянной температуре К=const, а зависимость  от С. Если  мала по сравнению с 1(<0,03, то 1-=1)

К= ²*с (5) откуда следует: =К/с (6)

Из формулировки вытекает уравнение разбавления фосфатов: с увеличением разбавления(уменьшения концентрации) степень диссоциации слабых электролитов увеличивается обратнопропорционально квадратному корню из молярной концентрации. Диссоциирующие электролиты сложного состава( многоосновные кислоты, многокислотные основания и др) протекают ступенчато(по стадиям)

Н₃РО₄ – фосфорная кислота, относящаяся к слабым трехосновным.

1ая ступень диссоциации:

2ая ступень диссоциации:

3яя ступень диссоциации:

Общая К диссоциац соответств проц равна произведен ступен конст

Ионное произведение воды.

Вода является хорошим растворителем для многих вещ-в, хотя и весьма незначит диссоциирует на ионы.

Для простоты написания вместо ионов гидроксония (Н₃⁺О⁺) будем писать не гитротир. ион Н⁺ что не повлияет на дальнейшие выводы.

К диссоциации воды при 22 градусах Цельсия равна 1,8*10 ^-16.Из значения этой константы видно, что вода является очень слабым электролитом. Т.К. концентрация распавшихся молекул воды пренебрежительно мала по сравнению с концентрацией недиссоциирующих молекул, то последнюю можно считать величиной постоянной и равной

Подставление этой величины в ур-ние (2) дает

Произведение концентрации ионов водорода и гидроксида является постоянной для данной температуры величиной и называется ионным произведение воды. (К_W)

Т.к. процесс диссоциации воды обрат. Реакции нейтрализации, дис. Воды связана с большими затратами энергии. Отсюда, в соответствии с принципом Решельтерье температура влияет на К воды: при увеличении температуры от 0 до 100 градусов ионное произведение воды увеличивается примерно в 500 раз.

Указанным соотношением можно характерезовать кислотность и основность различных сред, т.к. К_W0, то не может быть водного раствора , в котором колличество ионов Н⁺ или ОН⁺ равно 0.

1) В чистой воде или нейтральном растворе. [Н⁺ ] ² =10^-14

2) В кислой среде концентрация водорода [Н⁺ ]>10^-7моль/л , [ОН⁺]< 10^-7 моль/л

3) В щелочной среде [Н⁺ ]<10^-7 моль/л , [ОН⁺]> 10^{-7 моль/л}

Водородный показатель.

При рассмотрении кислотных растворов значительно удобнее пользоваться не концентрацией ионов водорода и гидроксида ионов, а отрицательным десятичным логарифмом концентрации, обознач рН – (водородный показатель)=-lg[Н⁺ ] форм (1) и

рОН – (гидроксидный показатель) =-lg[ОН⁺ ] форм(2)

Согласно ионному произведению воды произведение концентрации водорода на концентрацию гидроксидов

Умножен. Ур-ие (3) на (-1)

С учетом принятых ранее обозначений (1) и (2) полученное соотношение справедливо для водных растворов: рН+ рОН=14 форм (5) Для нейтральных растворов рН+ рОН=7. Для кислотных растворов рН>7 рОН<7

На практике приходиться в основном иметь дело с растворами рН которых лежит в интервале от 0 до 14. Если концентрация ионов водорода равна 10 моль/л, то рН =-1

Водородный показатель кислотности среды определяется путем определения электропроводности или при помощи универсальных индикаторов бумаги, окраска которых после соприкосновения с испытуемой средой сопоставляется со стандартами цветовой шкалы.