W13 Elektrolity II(21-01-2016), PŁ-Ochrona środowiska, Termodynamika, wykłady sem1
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->Kwasy i zasadyW 1923 roku Brønsted i Lowry ogłosili niezależnie od siebie teorię kwasów i zasadopartą na mechanizmie odszczepiania i przyłączenia jonu wodorowego przez różnesubstancje.wg klasyfikacji Brønsteda – Lowry’ego:KWASto substancja odszczepiająca proton –DONOR PROTONUZASADAto substancja przyłączająca proton–AKCEPTOR PROTONUPROTON = jon H+( jego promieo jonowy ~0,14 pm ( pm=10-12m ) nie istnieje samodzielnie,w roztworze wodnym ulega przyłączeniu do cząsteczki H2O tworząc jon hydroniowy H3O+Kwas i zasada są sprzężone reakcją:KWAS⇌ZASADA+PROTONKwas I + Zasada IIZasada I + Kwas IIH2SO4+H2OHSO4-+ H3O+HSO4-+H2OSO22-+ H3O+CH3COO-+ H3O+NH3+ H3O+OH-+ CH3COOHOH-+NH4+CH3COOH + H2ONH4++H2OH2O + CH3COO-H2O+NH3CH3COOH + OH-H3O+H2O++CH3COO-+ H2OH2O + NH4+NH3H2OOH-+ H3O+Rozpuszczalniki polarne mają zdolnośd do samo-jonizacji (autojonizacji). Oznacza to, że cząsteczkitych rozpuszczalników mogą reagowad ze sobą tworząc odpowiednie kationy i aniony.Iloczyny jonowe wybranych rozpuszczalników protycznychRozpuszczalnik Reakcja autoprotolizyAHAH + AHA-+ AH2 +Temp.CStaładysocjacjiamoniakmetanolwodaNH3+ NH3NH4-+ NH2-CH3OH + CH3OHCH3OH2++ CH3O-H2O + H2OH3O++ OH--33251025402510-2110-171,13910-152,92010-151,00810-142,91910-1410-13Kwas octowyCH3COOH+ CH3COOHCH3COOH2++ CH3COO-KwasmrówkowyHCOOH + HCOOHHCOOH2++ HCOO-251010-6210-4Kwas siarkowy H2SO4+ H2SO4H3SO4++ HSO4-wg. K. Pigoo, Z. Ruziewicz, Chemia Fizyczna, t. I, str. 325Auto-dysocjacja wodyH2O + H2O⇋H3O++OH-Jon hydroniowymożna traktowad jako kation wodorowy (zjonizowany atom wodoru – proton)solwatowany jedną cząsteczką wody.Oddziaływanie jonu wodorowego z cząsteczką wody jest bardzo silne,energia oddziaływania w jonie wynosi 711,39 kJ/mol.Powstawanie jonu hydroniowego:dwa wiązania atomowe oraz dwie wolne pary elektronów tworzą czworościan, w któregośrodku znajduje się atom tlenu.Jedna z wolnych par elektronów wiąże jon wodorowy, który zajmuje pozycję narożną wczworościanie .Miarą stężenia jonów hydroniowychw roztworze jest pH roztworupH�½ logaH O3H2O + H2O⇋H3O++OH-Stała autoprotolizy KwKw�½aH OaOH3a2H2O�½aH OaOH3Dla małych stężeo ( roztwory rozcieoczone) przyjmujemy, żeam lub acIloczynem jonowym wody nazywamyiloczyn stężeo jonów wodorowych i jonów hydroksylowych.W temp. pokojowej (20C ) i pod ciśnieniem atmosferycznym (1,013bara)Kw= [H+] [OH-] = 10-14- log Kw= pKw= pH + pOHW temp. 25C Kw=1,008 x 10-14pKw= 14,00gdziepOH�½ logaOHpH = pKw- pOHW czystej wodzie: [H3O+] = [OH-]⇒pH = pOH⇒pH = �½ pKw= 7,00 [ Pobierz całość w formacie PDF ] |