В разредени разтвори на електролити (киселини, основи, соли) йони могат да се движат между химическата реакция не се придружава от промени в окислителни състояния. Те се наричат реакция йонообмен.
Йонообменни реакции протичат почти необратимо когато образува слабо разтворими вещества (ги утаяване) летлива субстанция (те стоят в газ) или malodissotsiiruyuschie вещество - слаби електролити (включително вода), комплексни съединения.
Йонообменната реакция обикновено се записва чрез молекулни, йонни и йонни пълни кратки уравнения. Например, молекулното уравнение:
понижено йонен уравнение:
Pb 2+ + 2I - = PbI2 ↓.
Йонната продукта от вода
Вода - много слаб електролит, така йоните се разпадат в малка степен:
За тази равновесие въз основа на закона за действието на масите, можем да пишем постоянно равновесие на - константа на дисоциация вода (КД)
Чрез B се нарича йон продукта от вода. При 25 ° С К B = 1 х 10 -14. след това
[Н +] х [OH -] = 1 х 10 -14
Получената уравнение показва, че за вода и водни разтвори се разрежда при постоянна температура, концентрация на продукти на водородни йони и хидроксилни йони е постоянна. В чиста вода при 25 ° С
[Н +] = [OH -] = 1 х 10 ~ 7 мол / л
Разтвор, в който йонна концентрация на водород равна на концентрацията на хидроксидни йони, се наричат неутрален. Ако концентрацията на [Н +]> [OH -], такова решение се нарича кисела. Ако концентрацията на [Н +] <[ОН – ], то раствор называют щелочным .
Киселинност или алкалност на разтвора се експресира от друг по-удобен начин: вместо на концентрацията на водородните йони [Н +] и хидроксидни йони използваха логаритъм, взети с обратен знак:
рН = - LG [Н +] Poh = - LG [OH -].
РН нарича рН стойност и се използва за повече характеристики на течната среда:
рН> 7 - околната среда е алкална;
рН <7 – среда кислая;
рН ≈ 7 - околната среда е неутрален.
При използване на стойностите на концентрациите често се наблюдава отклонение от закона за действие на масата, главно за силни електролити. Следователно електролит активно използва вместо на концентрациите (а). За разлика от активността на концентрацията на електролита поради частична или пълна дисоциация на молекулите в йони, възникване на сили на електростатично взаимодействие на тези йони, взаимодействието на йони с молекули на разтворителя. Активността е свързана с концентрацията чрез коефициента на активност (# 947):
Коефициент на дейност - работи срещу силите причиняват деформация на свойствата на разтвора от идеални решения. Например, рН = - LG А +.
Установено е, че ниска концентрация rastvorahkoeffitsient йон активност се определя само от електростатични взаимодействия. Ето защо, # 947; само това зависи от концентрацията на електролита и йонната заряд и не зависи от характера на електролита. Мярка за електростатично взаимодействие е йонната сила на разтвора (I).
коефициент Съобщение активност на електролитния разтвор с йонна сила описва ограничаване правото на Дебай-на Huckel:
където А е - коефициент, който зависи от температурата и диелектрична константа на разтворителя към вода при 298 К. A = 0,509. Обикновено, йонната сила на разтвора се изчислява и въз основа на това определяне на коефициента на активност за приблизителното изчисляване на референтната данни:
Хидролиза на солта е процеса на взаимодействие с йони солена вода йони с промяна в рН на околната среда. Предпоставка е образуването на хидролиза little- дисоциират вещества (слаб електролит).
Качествено, реакционната среда се определя с използване на показателите. Съществуват четири вида на взаимодействие с вода соли реакции:
1. сол, образувана от силна основа йони (катиони) и силна киселина (анион), не се подлага на хидролиза. Разтвори на такива соли са неутрална среда на рН ≈ 7.
2. Солта, образувана от силна основа катиони и аниони на слаби (среден) киселинна хидролиза анион (рН> 7 разтвор).
KCN + Н 2О # 8644; КОН + HCN,
йонна уравнение: К + + CN - + Н 2О # 8644; К + + OH - + HCN,
съкращение йонен уравнение CN - + Н 2О # 8644; OH - + HCN.
3. сол, образувана от катиони на слаба основа и аниони силни киселини, катион на хидролизиран (рН <7).
йонна уравнение NH4 + + Cl - + Н 2О # 8644; NH4 OH + Н + + Cl -,
съкращение йонен уравнение NH4 + + Н 2О # 8644; NH4 OH + Н +.
4. Солта, образувана от катиони на слаба основа и аниони слаби киселини, напълно хидролизиран за образуване на слаба киселина и слаба основа (рН ≈7 разтвор).
Хидролиза соли образувани чрез многократно заредени йони се появява постепенно. Например, натриев фосфат хидролиза протича в три етапа:
Хидролизата протича меден хлорид в два етапа:
1-ви етап CuCl2 + Н 2О # 8644; CuOHCl + HCl;
Си2 + + 2Cl - + Н 2О # 8644; CuOH + + Cl - + Н + + Cl -;
Втори етап: CuOHCl + Н 2О # 8644; Cu (OH) 2 + HCl;
При стайна температура, солите се хидролизират, обикновено само един етап, с изключение на соли, образувани с катион на слаба основа и анион слаба киселина.
Количествено, реакцията на хидролиза се характеризира със степен на хидролиза б и постоянен KG хидролиза. Степента на хидролиза представлява съотношение на концентрацията на хидролизирани молекули към общата концентрация на веществото. Степента на хидролиза зависи от температурата и концентрацията на вещества. Равновесната константа за реакцията на хидролиза наречен хидролиза постоянна. То е свързано със степента на хидролиза чрез следното уравнение:
Хидролиза постоянно свързани с йонни продукт на вода през дисоциация постоянните слаби електролити:
- хидролиза на солта, образувана от катиони на силни основи и слабо анионни (средно) киселина;
- хидролиза на солта, образувана от катиони на слаба основа и аниони силни киселини;
- хидролиза на солта, образувана от катиони на слаба основа и аниони слаби киселини.
В уравнения (08/02/12 - 02/08/14) BWW - константа на дисоциация на слаба основа, FTC - константа на дисоциация на слаба киселина.