InfoHub Logo

Ońtústik Qazaqstan obylysy
Shardara aýdany
№ 16 kolej stýdenti   
Oryndaǵan: A-41 top stýdenti Ushqyn Nurbek Qaıratbekuly

                                   

Eritkish boıynda erigen protolıt kúshti qyshqyldar qataryna jatatyn bolsa, onda tómendegi tepe-tendik oń baǵytqa yǵysqan, ıaǵnı rK_A < 0:

A + HSolv ⇔H₂Solv⁺ + B

Hcl + H₂O ⇔ H₃O⁺ + Cl^-

Mundaǵy rK_NSİ máni teris bolǵan saıyn, erigen qyshqyl lıonıı ıondaryna tolyǵymen ótedi.

Kúshti protolıtter úshin avtoprotolız nátıjesinde túziletin lıonıı ıonynyń konsentrasıasyn protolıt konsentrasıasy 10^-6 mol/l-den tómen bolǵanda ǵana eskerýge bolady.

Ózge jaǵdaılarda, lıonıı ıonynyń konsentrasıasy sol protolıttyń analıtıkalyq konsentrasıasyna teń dep qabyldanady, ıaǵnı:

[H₂Solv⁺] =C_A

Aıtqanymyz túsinikti bolý úshin mysal qarastyralyq.

1 - mysal. 0,1 molárly tuz qyshqylynyń sýdaǵy sýtektik kórsetkishin anyqtaý kerek bolsyn. Berilgen eritindiniń konsentrasıasy 0,1 mol/l. Demek,

[H₂Solv⁺] =[H₃O⁺]=C(HCl), ıaǵnı [H₃O⁺]=0.1mol/l

ph= - lg[H₂Solv⁺] = - lg[H₃O⁺]= - lg10^-1=1

Dál osyndaı esepteýler kúshti negiz (rK_v < 0) eritilgen jaǵdaıda da oryndy, ıaǵnı lıat ıondarynyń konsentrasıasy   negizdiń analıtıkalyq konsentrasıasyna  teń dep alynady:

B+HSolv ⇔ A+Solv^-; C_B= [Solv^-]

Álsiz protolıtter eritindisindegi rN

Álsiz qyshqyl úshin rK_A > 0, ıaǵnı

A+HSolv ⇔ H₂Solv⁺ +B

A+H₂O ⇔ H₃O⁺ +B

teńdeýlerinde tepe-teńdik solǵa qaraı yǵysqan.

Mundaǵy  A - álsiz qyshqyl,  HSolv- kez-kelgen eritkish,  B - sabaqtas túzilgen negiz.

Qyshqyl óte az mólsherde ıonǵa ydyraıtyn bolǵandyqtan, onyń bastapqy konsentrasıasy turaqty ([A] = Sd), al túzilgen lıonıı jáne lıat ıondarynyń konsentrasıasy ózara teń dep eseptelinedi, ıaǵnı:

 [B] = [H₂Solv⁺] kez-kelgen eritkish úshin

 [B] = [H₃O⁺] sýdaǵy eritkish úshin.

Álsiz qyshqyl úshin onyń qyshqyldyq konstanta órnegi tómeńdegideı bolyp jazylady:

K_A= [H₂Solv⁺]  [B] / [A]

Eger  [B] = [H₂Solv⁺]  jáne  [A] qyshqyl konsentrasıasy C(A) ekendigin eskersek, órnekti myna túrde jazýǵa bolady:

K_A= [H₂Solv⁺] [H₂Solv⁺] [/ C(A)= [H₂Solv⁺]²/C(A)

Bul tendikten lıonıı ıonynyń konsentrasıasy bylaısha anyqtalady:

Al,  pH= - lg[H₂Solv⁺] ekendigin eskersek, álsiz qyshqyl úshin sýtektik kórsetkish - qyshqyldy   konstanta jáne sol qyshqyldyń konsentrasıasyna táýeldi bolady, ıaǵnı:

pH= -1/2 lg K_A -1/2 lg C(A)

Taqyryp túsinikti bolý úshin mysaldar qarastyralyq.

1 - mysal. 0,1 molárly sirke qyshqylynyń sýdaǵy sýtektik kórsetkishin esepte.

Sheshimi. Álsiz protolıt úshin rN - shamasyn jazyp qoıamyz:

pH= -1/2 lg K_A -1/2 lg C(A)

Esep sharty boıynsha C(A)= 0,1 mol/l.

K_A shamasyn anyqtama quralynda keltirilgen kesteden alamyz. K_SNzSOON = 1,74·10^-5. Osy oraıda birden rK_SNzSOON - mánin paıdalana berse de bolady, óıtkeni rK_A = -lgK_A; pK_SNzSOON ⁼ 4,8.

Tabylǵan mánderdi teńdeýdegi oryndaryna qoıyp rN -shamasyn esepteımiz:

pH=1/2 *4.8- 1/2 lg 0.1=2.9; Orta qyshqyldyq.

Sý boıyndaǵy protolıtter (qyshqyl - negizder)

Ótken taqyryptardy qysqasha eske túsirip ótelik. Taza sýdyń ózi de az da bolsa ıonǵa ydyraıdy. Túzilgen sýtek jáne gıdroksıl ıondarynyń konsentrasıasynyń kóbeıtindisin sýdyń ıondyq kóbeıtindisi dep atalady, ıaǵnı:

K_W=[H⁺][OH^-]

Keltirilgen shamalardyń teris ondyq logarıfmderin lgKw_, -lg [H⁺] jáne -lg[OH^-] -dy, pK_w, rN jáne rON dep belgilep sýdyń ıondyq konstanta kórsetkishi, sýtektik kórsetkish jáne negizdik kórsetkishi dep atadyq. Jalpy jaǵdaı úshin, pK_HSolv, pH jáne pSolv ekendigi esimizde bolar.

Sýdaǵy eritindiler úshin, onyń qyshqyldyǵy nemese negizdigin sıpattaıtyn sýtektik kórsetkishi shamasy nolden on tórtke deıingi mánderge ıe bola alady, ıaǵnı:

0w nemese 0

jalpy eritkishter úshin:

0Hsolv

Eritindi qyshqyldyq ta, siltilik te qasıet kórsetpese sýdaǵy orta beıtarap bolyp, sýtektik kórsetkish máni jetige teńeledi.ıaǵnı:

rN = rON = 7.

Qyshqyldyq orta úshin: rN< 7.

Negizdik orta úshin: rN > 7.

Eńdi osy sýdaǵy eritindiler úshin rN mánin esepteýlermen tanysalyq.

I. Sýda erigeńde N⁺ nemese ON^-  ıondaryn túzetin, tolyq ıonǵa ydyraǵan zattar úshin, atalǵan ıondar konsentrasıasy sol zattyń alynǵan analıtıkalyq konsentrasıasyna teń dep eseptelinedi. Mysaly, 0,01 molárly tuz qyshqylynyń sýtektik kórsetkishin eseptelik.

Ózimizdiń joǵarydaǵy shart boıynsha

[N⁺] =S(NS1).

Demek, [N⁺] = 0,01 mol/l. Olaı bolsa rN - máni mynaǵan teń:

rN = -1g [N⁺] = -1_g 0,01 = -1g 10^-2 = 2.

Al, eger 0,01 molárly kúkirt qyshqyly berilse, onyń rN mánin anyqtaý úshin dıssosıasıalaný teńdigin jazyp alamyz:

H₂SO₄ ⇔2H⁺ + SO^-2₄

Sýtek ıondarynyń konsentrasıasy qyshqyl konsentrasıasyna qaraǵanda eki ese joǵary, ıaǵnı:

[N⁺] = 2·S(N₂S0₄) = 2·0,01 = 0,02 mol/l.

rN shamasyn esepteımiz

rN = -1g [N⁺] = -1g 0,02 = -1g 2·10^-2 = 2 -1g 2 = 1,7.

Cýda silti eritindisi bolǵan jaǵdaıda ózimizge tanys pH+rON = 14 teńdigi paıdalanylady.

Mysaly, 0,1 molárly natrıı gıdrooksıdiniń sýtektik kórsetkishin esepteý qajet bolsyn. Ol úshin natrıı gıdrooksıdiniń sýdaǵy dıssosıasıalanýyn jazyp alamyz

NaOH⇔Na⁺ +OH^-

Teńdikten S(NaOH) = [OH^-] = 0,1 mol/l.

Eritindi rN shamasyn esepteımiz:

rN=14-rON

rN = 14 - (-lg 0,1) = 14 - (-lg 10^-1) =14-1 = 13.

rN > 7. Orta silitilik.

Quramynda gıdroksıl topshasy birden joǵary, mysaly, 0,01 molárly Va(ON)₂, eritindisin qarastyralyq. Dıssosıasıalaný teńdeýin jazyp [ON^-] - shamasyn anyqtalyq.

Va(ON)₂↔Va²⁺ + 20N^-

[ON^-] =2 S(Va(ON)₂) = 2·0,01 = 0,02 mol/l

rON = -lg [ON-] = - lg 0,02 = - lg 2·10^-2 =2 - lg 2 =1,7

rN= 14-rON=14-1,7 = 12,3.

Sýda erigende N⁺, ON^- ıondaryna tolyq ydyramaıtyn qyshqyl - negizder úshin sýtektik kórsetkishti esepteýde dıssosıasıalaný dárejesi      (α) jáne dıssosıasıalaný konstantasy K - paıdalanylady.

Dıssosıasıalaný konstantasynyń máni protolıttik ilimdegi qyshqyldyq konstanta K_A jáne negizdik konstanta K_v shamalarymen sáıkes keledi.

Eger α - máni belgili bolsa, onda sýtek ıondarynyń konsentrasıasy bylaısha anyqtalady:

[N⁺] = α S

rN = - lg α S.

Endi, tepe-teńdik konstanta mánin paıdalanyp rN -ty eseptelik. Kez-kelgen NAn - qyshqyl úshin, onyń dıssosıasıalaný konstantasynyń órnegi tómendegishe jazylady:

NAn⇒H⁺+An^-;

K_A=[N⁺] [An^-] /[HAn]

Qyshqyl konsentrasıasyn onyń ıonǵa ydyraǵan jáne ydyramaǵan bólikteriniń qosyndysy retinde qarastyrsaq, myna teńdik oryndy:

S = [NAn] + [An^-].

Eritindiniń elektrobeıtarap qasıetinen [An^-]  = [N⁺] ekendigi shyǵady, ıaǵnı tepe-teńdik konstanta órneginde osy jaǵdaıdy eskersek tómendegideı órnek alamyz:

K_A=[N⁺] [N⁺] /C-[N⁺] =[N⁺] ²/C-[N⁺]

Osy teńdikti sheship [N⁺] -ty anyqtalyq

Kóp jaǵdaıda C>> [N⁺] bolǵandyqtan, jýyqtap esepteýlerde tómendegishe júrgize beredi:

K_A=[N⁺] ²/C-[N⁺]=[N⁺] ²/C

Al bul tendikten sýtektik kórsetkish máni tómendegishe anyqtalady:

pH=1/2pK_A - 1/2 lgC

Mundagy  rK_A - qyshqyldyq konstanta kórsetkishi.

Jalpy, bul teńdikti paıdalaný úshin dáldiktiń aýytqý shamasyn 5% dep alsaq, onda myna shartty teńsizdik oryndalýy tıis:

1 - mysal. Molárlyǵy 0,035 mol/l sirke qyshqylynyń qyshqyldyq konstanta shamasy K_A=1,75·10^-5. Osy qyshqyl eritindisiniń rN -mánin anyqta.

Sheshimi. Birinshi kezekte teńsizdik shartynyń oryndalýyn tekserelik

S_A/K_A=0.035/1.7*10^-5=2000, ıaǵnı 2000 > 400.

Olaı bolsa, jýyktap esepteýler formýlasyn paıdalanyp rN-ty esepteımiz.

pH=1/2pK_A-1/2lgS_A    pK_CH3COOH=4.7

pH=1/2*4.77-1/2lg0.035=4.77/2-1/2lg3.5*10^-2 ≈ 2.39+1.46/2=3.12

---