Кучли электролитлар назарияси

Сувнинг ион кўпайтмаси. Водород кўрсаткич

Аналитик кимёда фойдаланиладиган кимёвий реакциялар кўпинча сувли эритмалар билан бажарилади. Тоза сув ўлчаш мумкин бўлган электр ўтказувчанликка эга, чунки сув молекулалари жуда оз бўлса ҳам ионларга парчаланади:

H₂O H⁺+OH^-

Анализ қилинадиган эритмада эриган модда ионлари билан бир қаторда ҳар доим H⁺ ва OH^- ионлари ҳам бўлади. Сувнинг электр ўтказувчанлиги асосида ҳисобланган водород ионлари ва гидроксид ионларининг концентрациялари сувда 10^-7 мол/л га (22⁰С) тенглиги аниқланган.

Сувнинг ионланиш жараёни қайтар бўлганлиги учун, бу жараёнга массалар таъсири қонунини тадбиқ қилиб, ионланишнинг термодинамик константаси тенгламасини ёзилади:



– сув ионланишининг термодинамик константаси бўлиб, 25⁰С да =1,8·10^-16
1 литр сувда (1000г:18) 55,50 мол сув бўлиб, улардан 1·10^-7моли ионланган ҳолатда, сувнинг қолган миқдори ионланмаган молекулалар шаклида бўлади. Сувнинг ионланиш даражаси жуда кичик бўлганлиги сабабли, диссоциланмаган сув молекулалари концентрациясини ҳоҳлаган сувли эритмаларда доимий деб ҳисоблаш мумкин. Шу сабабли, термодинамик тенглама(2.16)даги ни чап томонга ўтказиб, кўринишини ўзгартирса бўлади:

Шундай қилиб, тенгламаниниг чап томонида иккита доимий катталик: -сувниниг диссоциланмаган молекулаларининг активлиги ва -диссоциланишнинг термодинамик константаси жойлашган. Икки доимий катталиклар кўпайтмаси ҳам ўзгармас катталик бўлганлиги учун, кўпайтмани янги константа (K_w лотинча Water – сув) билан алмаштирилса,

келиб чиқади. Бу тенгламага нинг эксприментал қиймати ва сувнинг ионланмаган молекулалари активлиги қийматларини қўйилса, қуйидаги кўринишга эга бўлади:

=1,8·10^-16 · 55,50=1,0 ·10^-14 (t⁰=25⁰C)

Водород ионлари ва гидроксид ионлари активликлари кўпайтмаси сувнинг ион кўпайтмаси деб аталади ва ўзгармас ҳароратда доимий қийматга эгадир.

Кимёвий тоза сувда Н⁺ ва ОН^- ионларининг концентрациялари жуда кичик (1·10^-7 мол/л) бўлганлиги учун уларнинг активликлари амалда шу ионларнинг моляр концентрацияларига тенг:


=[Н⁺]·[ОН^-]=1·10^-14(t⁰-25⁰С)

Н⁺ ва ОН^- ионларининг концентрациялари бир-бири билан тескари пропорционал тарзда боғланишда бўлади, лекин ҳеч вақт бу боғланиш нолга тенг бўлмайди:

ва
Сувда ва сувли эритмалардаги Н⁺ ва ОН^- ионлари концентрацияларининг ўзаро боғланишини билган ҳолда, ҳар ҳил масалаларни ечиш мумкин.