14: Кислотно-лужні рівноваги
- Page ID
- 22762
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Цей розділ проілюструє хімію кислотно-лужної реакції і рівноваги, а також надасть вам інструменти для кількісного визначення концентрацій кислот і підстав в розчині.
- 14.1: Бронстед-низькі кислоти та основи
- Сполуки, які здають протон (іон водню) іншій сполуці, називають кислотою Бронстеда-Лоурі. З'єднання, яке приймає протон, називається основою Бронстеда-Лоурі. Вид, що залишився після того, як кислота Бронстеда-Лоурі втратила протон, є кон'югатною основою кислоти. Вид, що утворився, коли основа Бронстеда-Лоурі отримує протон, є кон'югатною кислотою основи. Амфіпротичні види можуть виступати як донорами протонів, так і протонними акцепторами. Вода - найважливіший амфіпротичний вид.
- 14.2: рН і pH
- Концентрація іона гідронію у розчині кислоти у воді перевищує 1,0×10М при 25 °С. Концентрація гідроксид-іона у розчині основи у воді перевищує 1,0×10М при 25 °С. Концентрацію HOу розчині можна виражати як рН розчину; рН = −log HO. Концентрація OHможе бути виражена як poH розчину: poh=−log [OH].
- 14.3: Відносні сили кислот і основ
- Сильні сторони кислот і підстав Бронстеда-Лоурі у водних розчині можуть бути визначені їх кислотними або основними константами іонізації. Більш сильні кислоти утворюють слабші кон'югатні основи, а слабші кислоти утворюють більш міцні кон'югатні підстави. Таким чином, сильні кислоти повністю іонізуються у водному розчині, оскільки їх кон'югатні основи є слабшими основами, ніж вода. Слабкі кислоти іонізуються лише частково, оскільки їх кон'югатні основи успішно конкурують з водою за володіння протонами.
- 14.4: Гідроліз сольових розчинів
- Характерні властивості водних розчинів кислот Бренстед-Лоурі обумовлені наявністю іонів гідронію; водних розчинів основ Бренстед-Лоурі обумовлені наявністю гідроксидних іонів. Нейтралізація, що відбувається при поєднанні водних розчинів кислот і підстав, є результатом реакції іонів гідронію і гідроксиду з утворенням води. Деякі солі, що утворюються в реакціях нейтралізації, можуть зробити розчини продукту слабокислими або слабоосновними.
- 14.5: Поліпронові кислоти
- Кислота, яка містить більше одного іонізуючого протона, - це поліпротова кислота. Протони цих кислот іонізуються поетапно. Відмінності в константах іонізації кислоти для послідовних іонізацій протонів в поліпротовій кислоті зазвичай варіюються приблизно на п'ять порядків. Поки різниця між послідовними значеннями Ка кислоти більше приблизно в 20 разів, доцільно послідовно розбивати розрахунки концентрацій.
- 14.6: Буфери
- Розчин, що містить суміш кислоти та її кон'югатної основи, або основи та її кон'югатної кислоти, називається буферним розчином. На відміну від кислотного, базового або сольового розчину, концентрація іонів гідронію буферного розчину не сильно змінюється, коли в буферний розчин додається невелика кількість кислоти або основи. Основа (або кислота) в буфері реагує з доданою кислотою (або основою).
- 14.7: Кислотно-лужне титрування
- Крива титрування - це графік, який пов'язує зміну рН кислого або основного розчину з об'ємом доданого титранту. Характеристики кривої титрування залежать від конкретних розв'язків, які титруються. РН розчину в точці еквівалентності може бути більше, рівним або менше 7,00. Вибір показника для даного титрування залежить від очікуваного рН в точці еквівалентності титрування, і діапазону зміни кольору індикатора.
- 14.E: Кислотно-лужні рівноваги (вправи)
- Це домашні вправи для супроводу TextMap, створеного для «Хімії» OpenStax.