Víz elektrolit elektrolitikus disszociációja kation-ion só anion fajok ecetsav vízben
I. G. Homchenko, AV Trifonov, BN Razuvaev. „Modern akvárium és a kémia.” Budapest, "New Wave".
A víz és egyéb elektrolitok
Másik tulajdonsága a víz, fontos szerepet játszik az akváriumban vízkémiai, - elektrolitos disszociáció, azaz, bomlása molekulák töltött részecskék úgynevezett ionok ... A bomlása egy vízmolekula termelt két ion; kationok (pozitív töltésű ion) hidrogénatom és egy anion (negatív töltésű ion)-hidroxid:
H 2 O = H + + OH -
Ez a folyamat megfordítható, azaz a. E. Itt történik az előre és hátra irányban. Ennek eredményeként, egy reverzibilis folyamat, egyensúlyi állapotban. Az egyensúlyi ponton a molekulák száma, amelyek lerakódnak az ionok száma megegyezik az molekulák képződő ionok.
Anyagok disszociál ionokra nevezzük elektrolitok. Ezek közé tartozik a víz. A jövőben azt fogja mondani, a többi elektrolit.
Fontos megjegyezni, hogy a bomlási ionokra megy keresztül csak egy kis részét víz molekulák (az elektrolit gyenge szemben erős, amelyben gyakorlatilag az összes molekulák disszociál ionokra). Ismeretes, hogy hőmérsékleten 22 o C-on 556 Mill., Csak egy vízmolekula pedig disszociál. Azonban, mivel a kis méret a molekulák és ionok könnyen kiszámítható, hogy az egyik köbmilliméternyi víz tartalma körülbelül 60 milliárd ionok H + és OH- ionok, mint sok. -. Ez már rendkívül nagy számú. Ebben a tekintetben, a víz disszociációs folyamat fontos a hidro-kémiai folyamatok.
Azt találtuk, hogy a víz és a vizes oldatok a különböző anyagok, a termék a hidrogénion-koncentráció c (H +) (mol / l) és hidroxid ion koncentrációjú C (OH -) állandó. Mi fogja jelölni ezt az értéket a KE és az úgynevezett ion termék a víz:
KE = C (H +) • C (OH -) (6)
A K E érték függ a hőmérséklettől. A hőmérséklet 22 ° C Az E = 10 - 14. Az átmenet a tiszta vizes (beleértve, és az akvárium víz) értéke K E konzervált. Amikor vízben oldjuk, bármely anyag növeli a hidrogénion-koncentráció c (H +), a koncentráció-hidroxid-ion C (OH -) csökken értéke olyan, hogy a termék állandó maradt. A konstans K E használják a különböző számítások kapcsolatos tulajdonságainak a akvárium vizének. Ezekkel számítások fogunk tanulni más fejezeteiben a könyvet.
Emellett a víz van egy nagy számú anyagok tartozó elektrolitok, t. E. disszociáló ionokra vizes oldatban. Azáltal elektrolitok közé tartoznak savak (szervetlen és szerves), lúgokat és sókat. www.adh.ru
Ha savak képződnek elektrolitos disszociáció hidrogén-ionok és a különböző anionok (anionok), például:
Akvarista is előfordulhat kettős sók, mint például a kálium-alum (alumínium-kálium-szulfát) KAl (SO 4) 2. disszociálnak kationokat képezni két fém:
Végül meg kell mondani, körülbelül egy só fajták. Ez - a kristályos hidrátok, anyagokat megtartva a vizet a szilárd állapotban. Sok olvasó valószínűleg ismeri egy vegyülettel, például réz-szulfát. Ez vonatkozik olyan kristályos hidrát: CuSO 4 • 5 H 2 O (az a pont a képlet olyan vegyületet jelent, sós vízzel). Amikor oldott vizet hasítunk le a réz-szulfát (II), és ez disszociált, mint egy normál só:
Hevítve, kristályos, vízben hasítunk le tőlük:
# 8213; fűtési →
kék anyag
fehér anyag
Számos anyag (nem csak a só, de néhány sav) gyakoribbak kristályos formában. Ha ezeket a vegyületeket a oldatok előállítására többféle hibázik számítás, figyelmen kívül hagyva a víz, amely a készítményben az anyag. Hogyan kell helyesen csinálni a számítás, megmutatjuk példa.
Példa. Oldatának elkészítéséhez szükséges 12 g réz-szulfát (II) CuSO 4. tömegének kiszámításához kristályos CuSO 4 • 5 H 2 O. kívánt amely helyettesítheti a rézszulfát (II).
Határozat. Arra számítunk, móltömege réz-szulfát (II):
Moláris m ACCA: M (CuSO 4) = 160 g / mol. A kristályos CuSO 4 • 5 H 2 O (kr) kapjuk:
Következésképpen, a moláris tömege hidrát kristályok lesz egyenlő: Mr (KR) = 250 g / mol.
Kristályos massza szükséges lehet kiszámítani arány:
Így a készítmény a-oldat helyett 12 g CuSO 4 kell venni 18,75 g CuSO 4 • 5 H 2 O. Ebben az esetben, meg kell vizsgálni, hogy a víz, mint oldószer kellene kevesebb, mint 18,75 g - 12 g = 6,75 város
Segítségével különféle elektrolitokat adalékanyagként akváriumi víz (mint a gyártásához terápiás megoldások, műtrágya és más megoldások) ismerni kell a oldhatóságát anyagok vízben. Oldhatóság lehet meghatározni könyvtárakat, és a legegyszerűbb esetekben célszerű használni a asztali só oldhatósága vízben és bázis (fülre. 4).
Elemezve az asztalra. 4, kell figyelni, hogy az anyag, amely szemben áll az „N” (gyakorlatilag oldhatatlan). Ez nem úgy értendő, hogy ezek az anyagok nem oldódnak vízben. Vegyük például az ólom-szulfát PbSO 4. csoportjába tartozó, mérsékelten oldódó vegyületek. Sőt, ha figyelembe kellőképpen tömény oldatok nagymértékben oldható sói Pb (NO 3) 2 és Na 2SO 4 és egybeolvadnak, a kivált csapadékot, amely az ólom-szulfát:
Azonban, egy kis része PbSO 4 marad oldatban: 100 ml vízben feloldunk 4,55 mg ezt a sót - elég ahhoz, hogy jelentősen befolyásolja a lakosság a akvárium és hidro-kémiai folyamatok ott.
4. táblázat oldható sókat és bázisokkal vízben
Megjegyzés: A p - oldható anyag (100 g vízben nagyobb, mint 1 g anyagot) m - kevéssé oldódó anyag (100 g vízben oldott 0,1 g és 1 g anyag) n - gyakorlatilag oldhatatlan anyagot (100 g vízben feloldunk kevesebb, mint 0,1 g anyag). A „-” szimbólum azt jelenti, hogy az anyag nem létezik, vagy víz hatására elbomlik.
Feloldása egy nagyon kis mértékben oldódik (és a „gyakorlatilag oldhatatlan”) anyagok telített oldat képzésére, gyorsan és csaknem teljesen disszociál ionokra. Jellemzésére oldhatóságának ezen anyagok használunk mennyiséget nevezzük oldhatósági termék (OL). amely egy termék ion koncentrációjának (mól / l), telített vizes ennek a sónak. Például, ólom-klorid C12 F b (F b = F C12 b 2+ + 2 Cl ~~) terméket oldhatósága van írva, mint:
OL (P b Cl2) = C (P b 2+. Us) • c (Cl ~~. Us)
ahol c (P b 2+ sat.) és a C (Cl ~~ számunkra.) - ion koncentráció mol / l telített oldat P b Cl2.
Kiderült, hogy ezen a hőmérsékleten a oldhatósági termék a nehezen oldódó elektrolit állandó. Értékek OL anyagok száma, a mindenkori tartály hőmérsékleti körülmények között (20-25 ° C), táblázatban mutatjuk be. 5.
5. táblázat: A termék oldhatósága és oldhatóságát a sók és bázisok vízben
Oldhatóság mg per 100 g víz
-Hidroxid, réz (II)
Réz-szulfid (II)
vas-hidroxid (II)
vas-hidroxid (III)
vas-szulfid (II)
A oldhatósági terméke olyan kérdés megoldható, például az lehetőségét fennakadás, például, ha az oldathoz, hogy a koncentrációja ionok P b 2+ és Cl ~, mint amely kielégíti a feltételt C (P b 2+. Mi.) • C (Cl ~, sat.)> PR (P b Cl2), akkor R b Cl2 só kicsapódik. Ha c (P b 2+. Us.) • c (Cl ~, nekünk.,) <ПР(Р b Cl2 ), то осадок соли выпадать не будет.
Vegyünk egy másik példát az akvárium gyakorlat. A jó növekedési bizonyos vízi növények kell létrehozni az akváriumban vízben vas-ion koncentráció 0,2 mg / l, ami megfelel a moláris ionkoncentráció 3,57 • 10 ~ 7 mol / l. Hogyan kell használni a vas vegyület e: vas-szulfát (II) FeSO 4 vagy vas-szulfátot (III) Fe 2 (SO 4) 3. Itt kell figyelembe venni képződésének lehetőségét az erősen hígított oldatban hidroxid Fe (OH) 2 és Fe (OH) ok és a veszteség a csapadékot.
A víz, mint láttuk, a következő arány (ionos termék víz):
c (H +) • c (ON ~) = 10 ~ 14.
ahol, a víz disszociációs egyenlet H 2O = H + + ON ~ következik, hogy a C (H +) = C (ON ~). Így a C (ON ~) = (10 ~ 14) 1/2 = 10 ~ 7 mol / L - a koncentráció-hidroxid-ion a vízben.
Most tételezzük fel, hogy van egy vízzel FeSO 4 olyan mennyiségben, hogy a koncentráció a Fe2 + ionok egyenlő volt 3,57 • 10 ~ 7 mol / l (amely szükséges Trágyazás növények). Keresse meg a terméket:
c (Fe 2+) • [c (OH ~)] 2 = 3,57 • 10 ~ 6 • (10 ~ 7) 2 = 3,57 • 10 ~ 20 <ПР [ Fe (ОН)2 ],
így hidroxid nem csapódik. Ha ahelyett, FeSO 4 használat vas-szulfát (III) Fe 2 (SO 4) 3. akkor a Fe (OH) 3, megkapjuk:
c (Fe 2+) • [c (OH ~)] 3 = 3,57 • 10 ~ 6 • (10 ~ 7) 3 = 3,57 • 10 ~ 27> PR [Fe (OH) 3]
t. e. kicsapódik hidroxid Fe (OH) 3. és a szükséges koncentrációban a vasionok nem érhető el az oldatban. Alapján tehát az olyan fogalmakat, oldhatósági szorzat, tudtuk kötni, hogy milyen vas só jobban használható a műtrágya vízi növények.