اۆتوپروتوليز. سۋتەكتىك كورسەتكىش

وڭتۇستىك قازاقستان وبىلىسى
شاردارا اۋدانى
№ 16 كوللەدج ستۋدەنتى   
ورىنداعان: ف-40 توپ ستۋدەنتى ءامىر نۇرجان اناربەك ۇلى

 

اۆتوپروتوليز رەاكسياسى بارىسىندا ءبىرتۇرلى ەرىتكىش مولەكۋلالارىنىڭ ءبىرى پروتونىن بەرىپ، ەكىنشىسى ونى قوسىپ الىپ تەپە-تەڭدىك ورنايتىندىعىن اددىڭعى تاقىرىپتان حاباردار بولدىق، ياعني:

H₂O+H₂O ⇔H₃O⁺+OH^-

NH₃+NH₃ ⇔ NH⁺₄+NH^-₂

CH₃OH+CH₃OH ⇔CH₃OH₂⁺ CH₃O^-

جالپى جاعداي ءۇشىن:

HSolv+HSolv ⇔H₂Solv⁺+Solv^-

تەپە-تەندىكتى ساندىق تۇعىدا سيپاتتاۋ ءۇشىن تەپە-تەڭدىك كونستانتا ورنەگىن جازالىق:    

K=[H₃O⁺]*[OH^-]/[H₂O]*[H₂O]

K=[H₂Solv⁺]*[Solv^-]/[HSolv]*[HSolv]

ديسسوسياسيالانۋعا ەرىتكىش مولەكۋلاسىنىڭ وتە از بولىگى ۇشىرايتىن بولعاندىقتان ونىڭ كونسەنتراسياسىن تۇراقتى دەپ قابىلدايمىز دا، تەپە-تەڭدىك كونستانتاسىنا كوبەيتىپ جىبەرەمىز:

K*[H₂O]²=K_w=[H₃O⁺]*[OH^-]

K*[HSolv]=K_HSolv=[H₂Solv⁺]*[Solv^-]

تەڭدەۋلەردىڭ ءبىرىنشىسى كادىمگى وزىمىزگە تانىس سۋدىڭ يوندىق كوبەيتىندىسى. ەكىنشى تەڭدەۋ دە ەرىتكىشتىڭ نەمەسە ليوني - ليات يوندارىنىڭ كوبەيتىندىسى جانە K_HSolv - شاماسى اۆتوپروتوليز كونستانتاسى دەپ اتالادى.

بولمە تەمپەراتۋراسى (~25°س) جاعدايىندا سۋدىڭ يوندىق كوبەيتىندىسىنىڭ ءمانى 1*10^-14 -كە تەڭ، ياعني

K_w=[H₃O⁺]*[OH^-]=1*10^-14

تەڭدىكتەن [H₃O⁺]=[OH^-]  جاعدايىندا [H⁺] شاماسىن انىقتالىق:

جازىلۋ قاراپايىم بولۋ ءۇشىن جانە وزىمىزگە بۇرىننان كوزتانىس H₃O⁺ ورنىنا H⁺ء-تى پايدالانساق [H⁺]=10^-7مول/ل

قولدانۋعا ىڭعايلى بولۋ ءۇشىن وندىق لوگاريفم جۇيەسىن پايدالانىپ -lg[H⁺] ≈ pH، ال -lg[OH^-] ≈ pOH  دەپ بەلگىلەپ، بۇلاردى سۋتەكتىك جانە نەگىزدىك كورسەتكىش دەپ اتايدى. سۋداعى ەرىتىندىلەر ءۇشىن ونىڭ رن مانىنە قاراي ورتانى بەيتاراپ، قىشقىلدى جانە نەگىزدىك دەپ ۇشكە بولەدى.

1. [ن⁺] = [ون^-] = 10^-7 مول/ل، رن = 7، ورتا بەيتاراپ.

2. [ن⁺] > [ون^-]؛ [ن⁺] >10^-7 مول/ل، رن < 7 قىشقىلدى ورتا.

3. [ن⁺] < [ون^-]؛ [ن⁺] <10^-7  مول/ل، رن > 7 ءسىلتىلى ورتا.

ەگەر،  pH+pOH=14 ەكەندىگىن ەسكەرسەك كەز-كەلگەن سۋداعى ەرىتىندى ءۇشىن سۋتەكتىك كورسەتكىش ءمانى تومەندەگىشە انىقتالادى:

pH=14-pOH

ايتقاندارىمىزدى جالپى ەرىتكىشتەر مەن سۋ ءۇشىن جازاتىن بولساق تومەندەگىدەي ورنەك الامىز:

ەرىتكىش سۋ                                                   امفيپروتوندى ەرىتكىش

H₂O ⇔ H⁺+OH^-                                                       HSolv ⇔ H⁺+Solv^-  

نەمەسە                                                       نەمەسە

2H₂O ⇔ H₃O⁺+OH^-                                                   2HSolv ⇔ H₂Solv⁺+Solv^- 

K_w=[ن⁺] *[Oن^-]                                            K_HSolv=[ن] *[Solv^-]

نەمەسە                                                       نەمەسە

K_w=[ن₃O⁺] *[Oن^-]                                       K_HSolv=[ن₂Solv⁺] *[Solv^-]

pK_w=pH+pOH                                             pK_HSolv=pH+pSolv

[ن⁺]=[Oن^-]                                                   [ن]=[Solv^-]

pH=1/2pK_w     <— بەيتاراپ ورتا—>              pH=1/2pK_HSolv

[ن⁺]>[Oن^-]                                                     [ن]>[Solv^-]

pH<7          <— قىشقىلدىق ورتا —>             pH<pSolv

[ن⁺]<[Oن^-]                                                     [ن]<[Solv^-]

pH>7          <— سىلتىلىك ورتا —>                    pH>pSolv

قىشقىلدىق ورتانى كورسەتەتىن شكالا سۋ ءۇشىن 0 مەن 14 ارالىعىندا جاتسا، وزگە ەرىتكىش ءۇشىن "0" دەن pK_HSolv ارالىعن الادى. امفيپروتوندى كەيبىر ەرىتكىشتەردىڭ ءاۆتوپروتوليزى 1 - كەستەدە كەلتىرىلگەن

امفيپروتوندى ەرىتكىشتەردىڭ ءاۆتوپروتوليزى

ەرىتكىش HSolv	ليوني H2Solv+	ليات Solv-	KHSolv	pH شكالاسى	بەيتاراپ ورتا ءمانى pH=1/2 pKHSolv
H2O	H3O+	OH-	10-14	0-14،0	7
H2SO4	H3SO+4	HSO-4	10-3،6	0-3،6	1،8
HCOOH	HCOOH+2	HCOO-	10-6،7	0-6،7	3،35
CH3COOH	CH3COOH	CH3COO-	10-14،4	0-14،4	7،2
CH3OH	CH3OH+2	CH3O-	10-17،3	0-17،3	8،65
C2H5OH	C2H5OH+2	C2H5O-	10-19	0-19،0	9،5
NH3	NH+4	NH-2	10-22	0-22	11،0
CH3-CN	CH3CNH+	CH3CN-	10-19،5	0-19،5	9،75

دەمەك، كەز-كەلگەن ەرىتكىش ءۇشىن، ورتا قىشقىلدىعى نەمەسە سىلتىلىگىن ليوني نەمەسە ليات يوندارىنىڭ كونسەنتراسياسىمەن (اكتيۆتىلىگىمەن) سيپاتتاۋعا بولادى. قولدانۋدا ىڭعايلى بولۋ ءۇشىن، كادىمگى وزىمىزگە تانىس pH جانە pOH سياقتى  pH جانە p[Solv^-] ماندەرىن پايدالانادى.   مۇنداعى pH جانە pOH  - سۋتەكتىك جانە نەگىزدىك كورسەتكىش بولىپ اتالاتىندىقتان جالپى جاعداي ءۇشىن، p[Solv^-]-تە نەگىزدىك كورسەتكىش بولىپ اتالادى.

ەسىمىزگە تۇسىرەلىك!

سۋ ۇشىك، K_w=[H⁺]* [OH^-]؛   pK_w=pH+pOH؛

ەرىتكىش ءۇشىن، K_HSolv=[H]* [Solv^-]؛  p K_HSolv=pH+pSolv؛ .

ەگەر،  pH=0 بولسا، وندا pOH=pK_w جانە p[Solv^-]=p K_HSolv  ال، pOH=0 بولسا، وندا pH=pK_w جانە pH=pK_HSolv.

دەمەك، ەرىتكىش قىشقىلدىعىن سيپاتتايتن سۋتەكتىك كورسەتكىش "0" دەن pK_HSolv (سۋ ءۇشىن 0 دەن 14-كە دەيىن) دەيىنگى ارالىقتا جاتادى.

مۇنداعى K_HSolv - كادىمگى سۋدىڭ يوندى كوبەيتىندىسى K_H2O ىسپەتتەس ەرىتكىشتىڭ يوندىق كوبەيتىندىسى نەمەسە اۆتوپروتوليز كونستانتاسى دەپ اتالادى.

ەرىتكىشتەردە pH ءمانى تەمپەراتۋراعا دا كوپ بايلانىستى. مىسالى، تەمپەراتۋراعا قاراي سۋ ءۇشىن pK_w  ءمانى تومەندەگىشە وزگەرەدى.

1°س         0          22         50           80          100

pK_w       14،82    14،00    13،26      12،60      12،26

ەگەر بولمە تەمپەراتۋراسىندا بەيتاراپ ورتا ءۇشىن  pHء-مانى 7،00 بولسا، 100°س ءۇشىن بۇل ءمان 6،13 ء-تى قۇرايدى.

---