Дәріс жоспары
жүктеу/скачать 142,2 Kb.
|
4 практикалық сабақ
| Судағы протолиттік тепе-теңдік. Су амфотерлі электролит, өздігінен судың бір малекуласынан екінші молекуласына протон ауысады H2O + H2O = H3O+ + ОH- немесе қысқаша Н2О = Н+ + ОН-.
Судың автопротолизі тепе-теңдік константасымен сипатталады: , тепе-теңдік константасы тұрақты температурада тұрақты шама К(H2O) = 1,86·10-16 Су әлсіз электролит болғандықтан, судың тепе-теңдік концентрациясын - [H2O] жалпы концентрацияға тең деп және 1 кг (1000 г) су үшін жалпы концентрацияны есептесек, = 55,6 моль/л. С(H2O) ≈ [H2O] = 55,6 моль/л. К·[H2O] = Kw Kw – судың иондық көбейтіндісі немесе судың автопротолиз константасы деп аталады. Мәні температураға байланысты тұрақты болады. Мысалы, 25 °С температурада 1,86·10-16·55,6 10-14 = Kw , К·[H2O] = [H+][OH-] = Kw, [H+][OH-] =10-14 Kw – мәні өте кіші болғандықтан, орнына теріс таңбамен алынған ондық логарифмін (көрсеткішін) қолдануға болады. рKw = -lgKw = -lg10-14 = 14 [H+][OH-] = 10-14 = Kw -lg[H+] + (-lg[OH-]) = -lg10-14 pH + pOH = 14 Таза су үшін [H+] = [OH-] = 10-7, pH = pOH = 7 pH = -lg[H+] = -lg10-7 = 7, pOH = -lg[OH-] = -lg10-7 = 7, рKw = pH + pOH = 14 Сонымен, қышқылды сулы ерітінділерде рН < 7. Негізді сулы ерітінділерде рН > 7. Бейтарап сулы ерітінділерде рН = 7. Температура өзгерсе, рН мәні де өзгереді, мысалы бөлме температурасында (25 °С-де) бейтарап ортада рН = 7, 100 °С-де рН = 6,12, ал 5 °С-де рН = 7,37. Тәжірибеде рН-ның жуық мәнін универсал индикатор қағазымен, ал дәл мәнін арнайы құралдармен рН-метрмен анықтайды. Сусыз ерітінділердегі протолиттік тепе-теңдік. Сусыз ерітінділер де су сияқты сутектік байланыс түзіп, автопротолиз реакциясына қатысады. Еріткіштің 1 молекуласы протонды бөліп шығарып қышқылдың, ал 2-ші молекуласы протонды қосып алып негіздің ролін атқарады. Жалпы түрде: лионий ионы лиат ионы HS + HS ↔ HS….SH ↔ HSH+ + S-. қыш1 негіз2 қыш2 негіз1 Автопротолиз нәтижесінде түзілген сольватталған катионды - лионий ионы, ал анионды - лиат ионы деп атайды. 2Н2SO4 = H3SO4+ + HSO4- 2C2H5OH=C2H5OH2++C2Н5O- Автопротолиз процесі автопротолиз константасымен сипатталады. 2HS=HSH+ + S- , KT-T·[HS]2 = [HSH+][S-]; KT-T·[HS]2 = const = K´ Автопротолиз константасын көрсеткіш түрінде жазуға болады. K´ = [HSН+][S-] -lgK´ = -lg[HSН+] + (-lg[S-]) pK´ = pH + pS Кез-келген еріткіштерде қышқыл деген ионданған кездегі лионий ионы, ал негіз деген ионданған кездегі лиат ионы, лионий және лиат иондарын түзбейтін қосылыстар тұздар деп аталады. Әлсіз қышқылдар мен негіздер күшінің сипаттамасы. Қышқылдық негіздік константалар және олардың көрсеткіштері. Әртүрлі қышқылдар мен негіздер түрлі дәрежеде ионданады. Кейбіреулері ерітінділерде толық ионданады, ал кейбіреулері ерітінділерде ионданған және ионданбаған малекула түрінде жүреді. Иондану процесін сандық сипаттау үшін иондану дәрежесін қолданады. Оны деп белгілейді. Қышқыл ерітіндіде орнаған тепе-теңдікті термодинамикалық тепе-теңдік константасымен сипаттайды. НАn + Н2О Н3О+ + Аn- , , деп белгілесек, Ка-қышқылдың иондану константасы немесе қышқылдық константа. Осыған сәйкесінше негіздің иондану константасын – Кв негіздік константаны жазсақ, онда: В + Н2О ВН+ + ОН-;
Протондану константасы қышқыл-негіздік реакциясының тепе-теңдік күйін есептеу үшін қолданылады. Қышқыл-негіздік константаларды олардың көрсеткіштері түрінде де жазуға болады. рKa = -lgKa , рKB = -lgKB Қышқылдың иондану кезінде түзілген анион негіз бір мезгілде қайта протолизденеді. Реакцияның протолиздену константасы тура реакцияда да кері реакцияда да тең болады. HAn + H2O = H3O + An- тура реакция үшін An- + H2O = HАn + OH- кері реакция үшін Қышқылдың қышқылдық константасы мен негіздің негіздік константасының көбейтіндісі осы еріткіштің автопротолиз константасына тең: -lgKHAn + (-lgKAn-) = -lgKw = -lg10-14 pKHAn+pKAn- = pKw = 14 немесе pKа + pKВ = 14 Қышқылдық және негіздік константа мәні арқылы қышқылдың немесе негіздің күштерін салыстыруға болады. Қышқылдық константа Ка мәні үлкен болған сайын (немесе көрсеткіші рКа кіші болған сайын) қышқыл соғұрлым күшті. рKa(H3PO4) = 1,96, рKa(CH3COOH) = 4,75_ Осы екі қышқылдың көрсеткіштерінің мәнін салыстырғанда СН3СООН-қа қарағанда Н3РО4 күштірек. Қышқылдар мен негіздер күшіне байланысты бөлінеді:
жүктеу/скачать 142,2 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|