рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Понятие pH

Работа сделанна в 2008 году

Понятие pH - Курсовая Работа, раздел Химия, - 2008 год - Стандартизация измерения рН в неводных средах. Методы определения рН стандартных буферных растворов Понятие Ph. Водородный Показатель, Ph — Это Мера Активности(В Случае Разбавле...

Понятие pH. Водородный показатель, pH — это мера активности(в случае разбавленных растворов совпадает с концентрацией) ионов водорода в растворе, количественно выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов, выраженной в молях на литр: (1) Зависимость громадного коли¬чества химических, биохимических, природ¬ных, технологических и многих других про¬цессов от величины рН стимулирует разви¬тие теории и техники измерения этого по¬казателя.

Трудно отыскать такую область науки, технологии и химии растворов, в которой не использовалась бы ве¬личина рН. Шкала рН была предложена датским хими¬ком Зеренсеном.

Изучая биохимические реакции, в ча¬стности гидролиз пепсина и усвоение протеинов в кислотно-солевых смесях, Зеренсен в 1909 году обна¬ружил их чрезвычайно сильную зависимость от изме¬нения концентрации ионов водорода. Он нашел, что эффективная концентрация ионов водорода, непо¬средственно воздействующих на процесс, изменялась в широком диапазоне концентраций и часто оказыва¬лась непривычно малой величиной. Для удобства Зе¬ренсен предложил записывать ее в экспоненциальной форме сН + = 10-р = 1/10р. Позднее символ -р был заменен обозначением рН. На современном языке р понимают как оператор р = -lg, таким образом, pH = -lg[H+]. Именно так трактуется это обозначение в Номенкла¬турных правилах Международного союза по теоретиче¬ской и прикладной химии (International Union for Pure and Applied Chemistry), ИЮПАК. 2.Кислотность неводных растворов. 1.Шкала рНр Важным вопросом является определение рН в неводных и смешанных растворителях. Этот вопрос имеет практическое значение, так как в пищевой промышленности, промышленности пластмасс, фото- кино- промышленности и других отраслях промышленности широко используют измерения рН в неводных растворах.

При определении рН в неводных растворах делается еще большее количество ошибок, чем при определении рН в водных растворах.

При решении проблемы о кислотностях неводных растворов следует поставить два вопроса. Как поступать при сравнении кислотности двух растворов в одном и том же растворителе? Как поступать при сравнении кислотности растворов в двух разных растворителях? Эта задача отличается принципиально от задачи сравнения между собой кислотности в пределах одного растворителя. Очень часто намерении pН в неводных растворах производят по отношению к водному каломельному электроду, потенциал которого определяется по водному стандарту.

При этом фактически измерения сводят к измерению э.д.с цепи: Pt(H2) | стандартный | исследуемый | Pt(H2) (2.1.1) р-р в воде р-р в неводн р-ле Таким образом значения рН неводных растворов не могут быть полу¬чены путем непосредственного сопоставления потенциалов индикаторных электродов в водных и неводных растворах, а следовательно, и рН-метр, калиброванный по водным стандартам, не может дать правильных значений рН неводного раствора.

Рис. 1. Шкала рНр и шкала раН в различных растворителях. По вопросу о стандартизации рН в неводных растворах нет единого мнения.

Тем не менее расширение этого вопроса становится все более насущным в связи с широким распространением неводных растворителей, и особенно их смесей с водой, в промышленности и аналитической практике. Задача сравнения кислотности в пределах одного неводного растворителя принципиально не отличается от задачи определения рН в водных растворах. Величина рН определяется отрицательным логарифмом активности ионов водорода в данном растворителе М: pHp=-lga*=-lgc * т.е. отрицательным логарифмом произведения концентрации ионов лиония на соответствующий концентрационный коэффициент активности. Коэффициент активности относится к бесконечно разбавленному раствору в данной среде как стандарту.

Переходя от воды в неводному растворителю, переходят от кислотности, выраженной в концентрациях или активностях одного иона - иона гидроксония, к кислотности, выраженном в концентрациях или активностях другого иона – лиония. Действительно, в воде носителем кислотных свойств является ион Н3О+. Когда по отношению к водному раствору мы говорим, что его рН = 5, это значит, что активность ионов Н3О+ равна 10-5. В спиртовом растворе носителем кислотных свойств являются ионы этоксония С2Н5ОН2+, в аммиаке носителем кислотных свойств — соответственно ионы аммония NH4+ и т. д. При оценке рН растворов в пределах одного растворителя следует учитывать протяженность шкалы рН: в.воде вся шкала рН равна 14,0, но в этиловом спирте 19,3; в муравьиной кислоте. 6,1 и т. д. (рис. 1) Стандартизация рН в неводных растворах может быть выполнена так же как и в водных растворах, т. е. путем изготовления стандартных растворов в том же растворителе, что и исследуемый раствор.

Однако в этом случае возникает ряд затруднений.

Например, коэффициенты активности сильных кислот значительно больше отличаются от единицы, чем в водных растворах; сильные в воде кислоты становятся в неводных растворах слабыми; хуже растворимы соли; значительно меньше имеется данных о коэффициентах активности. В настоящее время единственным веществом, с помощью которого может быть произведена стандартизация рН в неводных растворах, является хлористый водород, так как для него имеются данные о коэффициентах активности в большинстве широко используемых растворителей и в их смесях с водой.

В качестве электрода сравнения при измерениях в неводных растворах может быть использован хлорсеребрянный электрод в растворе НCl, который вполне пригоден для измерений в ряде чистых неводных растворителей и их смесях с водой.

Измеренная по отношению к стандарту в данном растворителю рН не является абсолютном мерой кислотности неводного раствора и может быть использована для характеристики кислотности только в пределах данного растворителя. Это следует из того, что начало шкалы кислотности раНр =0 не соответствует равенству абсолютных активностей ионов водорода во всех растворителях. Величины раН нейтральных растворов в разных растворителях не совпадают друг с другом, так как протяженность шкал, зависящая от ионного произведения растворителя, различна. В верхней части рис. 1 в качестве примера приведены шкалы рНр в воде и не которых неводных средах.

В воде шкала рН изменяется от 0 до 14; нейтральным раствором называется раствор с рН = 7. Если раствор имеет рН=0, это раствор кислоты с активностью ионов Н+, равной единице; если раствор имеет рН = 14, это раствор щелочи с активностью ионов ОН равной единице, но это не значит, что не может быть растворов в воде с рН меньше нуля и больше 14. Раствор, у которого рН =15, означает раствор щелочи с активностью, равной 10, растворы с рН=-1 являются растворами кислоты с активностью, равной 10. В воде между одноактивным раствором кислоты и одноактивным раствором щелочей изменение рН равно 14, это является следствием того, что ионное произведение воды равно 10-14. В метиловом спирте ионное произведение равно 10-16,5. Это значит что между одноактивным раствором щелочи и одноактивным раствором кислоты изменение рН будет составлять 16,5 единицы.

У нейтрального раствора рН будет не 7, как в воде, а 8,3. Этиловый спирт имеет шкалу протяженностью 19,3 единицы; следовательно, рН нейтрального раствора будет составлять 9,7. В аммиаке шкала имеет протяженность 32,7 единицы и нейтральный раствор в нем будет иметь рН = 16,3. Таким образом, нужно иметь в виду, как относится величина рН дан¬ного раствора к рН нейтрального раствора.

Поэтому предложено отмечать показатель рН индексом, равным рН нейтральной точки. В воде рН-следует отмечать индексом 7 - рН7, в эти¬ловом спирте индексом 9,7 — рН9,7 и т. д. Мы уже говорили о невозможности определения рН в цепях, содержа¬щих водный и неводный растворы.

Измерение рН должно производиться в цепи, содержащей только один растворитель; стандартный и измеряемый растворы должны быть в одном и том же растворителе. При измерении рН в спирте стандартные растворы должны быть также спиртовыми. Это положение не исключает практического применения водного стан¬дарта. Можно пользоваться водным каломельным электродом и в этих слу¬чаях, но его потенциал следует измерять по отношению к неводному стан¬дарту.

В принципе стандартизация шкалы рНр всегда должна быть произ¬ведена по отношению к неводному раствору ионов водорода. 2.2

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Стандартизация измерения рН в неводных средах. Методы определения рН стандартных буферных растворов

Целью работы является изучение кислотности неводных растворов, методы ее определения и стандартизация измерения, а также изучение методов… В работе рассмотрено несколько методов определения кислотности неводных… Ціллю роботи є вивчення кислотності неводних розчинів, методи її визначення та стандартизація вимірювання, а також…

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Понятие pH

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Единая шкала кислотности
Единая шкала кислотности. Для решения ряда практически важных вопросов возникает необхо¬димость сопоставления кислотности растворов в различных растворителях, приведение значений рНр к единому нача

Метод Михаэлиса. Шкала рНHAc Конанта и Хелла
Метод Михаэлиса. Шкала рНHAc Конанта и Хелла. Трудности в определении активности протона привели к тому, что было предложено много других методов оценки кислотности в неводных растворах. Первой был

Определение кислотности методом Гамметта
Определение кислотности методом Гамметта. Основываясь на том, что, как свидетельствуют экспериментальные данные, константы кислотности оснований (катионных кислот) сравнительно-мало изменяются при

Метод нормального потенциала Плескова
Метод нормального потенциала Плескова. Исследуя потенциалы щелочных металлов — лития, натрия, калия, рубидия, цезия Плесков установил, что э. д. с. цепи Rb|Rb+||Cs+|Cs оказывается неизменной во мно

Применение средних коэффициентов активности ионов для оценки единой шкалы кислотности
Применение средних коэффициентов активности ионов для оценки единой шкалы кислотности. Для оценки единой шкалы кислотности можно воспользоваться сред¬ними коэффициентами активности ионов сильной со

Нахождение единой кислотности рА с помощью протонов
Нахождение единой кислотности рА с помощью протонов. Все перечисленные выше методы не позволяют однозначно оценить кислотность неводных растворов в единой шкале. Вопрос об этой шкале может б

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги