ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ pH ШКАЛА ЕГО ЗНАЧЕНИЙ

Для указания концентрации ионов гидроксония в растворе используется водородный показатель pH раствора-десятичный логарифм обратной величины концентрации ионов гидроксония в растворе:

Значение pH для нейтрального раствора можно вычислить непосредственно из ионного произведения воды:

Поскольку

и

то для нейтрального раствора

Кислые растворы всегда характеризуются значениями pH меньше 7 (табл. 8.4).

Таблица 8.4. Шкала значений водородного показателя pH

Пример

Вычислим раствора уксусной кислоты с концентрацией если известно, что степень диссоциации кислоты

Решение В условиях равновесия

Следовательно,

Значения pH для растворов оснований

Концентрацию гидроксидных ионов в растворю можно выразить с помощью величины которая определяется следующим образом:

Нетрудно вывести простое соотношение, которое связывает между собой величины Поскольку

то

и, значит,

Таким образом,

Это равенство позволяет непосредственно вычислять значения для растворов оснований и избавляет от необходимости указывать значения

Пример

Вычислим значение для раствора с концентрацией

Решение

Значит, согласно уравнению

Подставляя это значение в равенство (3), получаем

Следовательно,

Шкала значений приведена в табл. 8.4.

Измерение pH растворов

Обычно для измерения растворов используются потенциометрические методы. Какой-либо электрод, например стеклянный электрод, чувствительный к концентрации ионов вводят вместе с электродом сравнения в исследуемый раствор и измеряют электродвижущую силу (э.д. с.), которая возникает между ними. Эту э.д.с. можно непосредственно соотнести с раствора и таким образом считывать значения со шкалы -метра. Для точных измерений вместо стеклянного электрода используется водородный электрод. Более подробно измерение обсуждается в гл. 10.