Помогите разобраться с pH (не понимаю!)

Вопросы лекторуРубрика: GeneralПомогите разобраться с pH (не понимаю!)
0 +1 -1
Ростислав спросил 2 месяца назад

Занимаюсь автоматизацией химтехнологии (разработка систем управления), по образованию не химик, а приходится иногда спорить с химиками-технологами. Я усомнился в утверждении технологов о том, что «pH-метр (прибор) фактически показывает концентрацию кислоты в растворе с водой». Как мне тогда показалось, я привел «удачный» контр-пример, что концентрации азотной и серной кислот будут существенно разными при одинаковом значении pH раствора. Далее я пытался разобраться в вопросе сам и столкнулся с трудностями понимания (системы знаний по химии у меня нет!).

  1. Мне понятно, что ионное произведение воды Кв постоянно и определенное для каждого термодинамического состояния. Определили, что при 25 град.Ц. Кв порядка 10^(-14).
  2. Следующее утверждение «зная Кв и концентрацию Н+, можно определить концентрацию ОН-» тоже понятно.
  3. Почему после того, как в воду добавили кислоту считают, что концентрация Н+ увеличилась, а ОН- уменьшилась? Не могу понять, поскольку считаю, что ионы рождаются парами. Может быть правильнее сравнивать активности?
  4. Почему произведение концентраций ионов в растворе кислоты в воде по-прежнему равна Kв?

Если сочтете вопросы слишком примитивными для Вашего сайта, можете не размещать их в общем доступе. Пожалуйста, ответьте на e-mail.
Спасибо!
 

4 ответ
0 +1 -1
Ростислав ответил 2 месяца назад

Прошу прощения, разобрался. Вопрос можно удалять, он не интересен.

0 +1 -1
Михаил Валерьевич КоробовМихаил Валерьевич Коробов Админ. ответил 2 месяца назад

Ростислав, вопросы нормальные. Затянул с ответом, прошу прощения. Раз вы разобрались, отвечу коротко. 

  1. Показания рН -метра позволяют, думаю,  оценить концентрацю кислоты при концентрациях 10^(-5)-10^(-6)

      3. Потому, что произведение концентраций Н+ и ОН-  равно const.  Правда, const равно произведение активностей, и заменить его на произведение концентраций можно лишь в очень разбавленном растворе. 4. Так устроена Кв. Она зависит только от температуры. 
Если нужны формулы, пришлите e-mail. 

0 +1 -1
Ростислав ответил 2 месяца назад

Уважаемый Михаил Валерьевич! Благодарю Вас за ответ.
Для оценки концентрации по pH нужно учесть степень диссоциации кислоты в воде. Для азотной и серной кислот степень диссоциации соответственно 0,92 и 0,58 (при 18 град.Ц), то есть отличаются примерно в два раза. Поэтому растворы азотной и серной кислот с равными  pH образуются при близких значениях молярных концентраций.
Спасибо!
последний урок по химии у меня был 25 лет назад ))

0 +1 -1
Михаил Валерьевич КоробовМихаил Валерьевич Коробов Админ. ответил 2 месяца назад

Ростислав, да, вы правы!  Я писал о сильных электролитах, о кислотах, в которых степень диссоциации близка к 1. Для слабых кислот расчет тоже возможен, но нужно знать константу(ы) диссоциации кислоты, учесть стехиометрию и т.д. Все — в предположении, что коэффициенты активности равны единице, т.е. в сильно разбавленных растворах.

Ваш ответ

4 + 10 =