> Техника, страница 31 > Водородные ионы

Водородные ионы

Водородные ионы образуются при растворении кислых электролитов в воде или в других растворителях, обладающих диссоциирующей способностью. Все электролиты в растворенном состоянии в большей или меньшей степени диссоциируют на свои ионы в зависимости от диэлектрической постоянной (смотрите) растворителя, от t°, от степени разведения и от других факторов (смотрите Диссоциация электролитическая). В к-тах одним из этих ионов будет положительно заряженный В. и. Такие же водородные ионы, правда в весьма незначительном количестве, сравнительно с их содержанием в растворах кислот, содержатся в чистой воде, ибо и вода частично испытывает электролитическую диссоциацию на свои ионы: Н" и ОН, подчиняясь при этом закону действующих масс, который можно в данном случае выразить уравнением

[Н·] х [ОН] ^ _m

[Η,Ο] ^К W

где выражения, заключенные в [ ], выражают концентрацию соответствующих ионов растворенного соединения для данной t°, а К—константа диссоциации. В виду громадного избытка молекул воды-растворителя, недиссоциироваиных на ионы, знаменателем [Н₂0], как исчезающе малым по сравнению с числом молекул воды-растворителя, можно пренебречь, и выражение (1) примет вид [Н]х [ОН]=К, (2)

то есть произведение концентраций обоих ионов воды—Н’ и ОН—постоянно для определенной t°. По Зеренсену, для температуры в 18° _ЙГ=10^-14·¹⁴.

В виду равенства концентрации ионов Н’ и ОН в чистой нейтральной воде, [H]=[OH]=Zi/l0-¹⁴·“, то есть концентрация водородных ионов одинакова с концентрацией гидроксильн. ионов и каждая из них равна 10^-7·⁰⁷ (при 18°). Имея в виду, что [Н]х[ОН]=10~¹⁴·¹⁴, можно сделать заключение, что когда [Н]>10^-7·⁰⁷, а [ОН]<10~⁷’⁰⁷, тогда реакция жидкости будет кислой; когда [Н*] > 10^-7’⁰⁷, а [ОН] < 10~⁷·⁰⁷, реакция будет щелочной и, наконец, когда [Н]==[ОН]=10~⁷·⁰⁷, реакция будет нейтральной. Согласно предложению Зеренсена, концентрации водородных и гидроксильных ионов выражаются для удобства вычислений не приведенными выше выражениями (например 1(Г⁷-⁰⁷), а их логарифмами, которые к тому же берутся для удобства с обратным знаком (минус просто отбрасывается). Так, например, чтобы выразить, что концентрация водородных ионов [Н] чистой воды при 18° равна 10^-7’⁰⁷, пишут Р_н=7, где символ Р_н, или термин «водородный показатель», должен выражать взятый с обрати, знаком логарифм числа, являющегося истинным выразителем концентрации В.и. в чистой воде при ί°=18°, то есть числа ΙΟ^-7-⁰⁷. Т. о., если [ΙΗ] =10^_7>07,то при кислой реакции Р_н<7,07, при нейтральной Рн=7,07, при щелочной Р_н>7,07.

Лит.: Успенский E. Е. и Скадов-с к и и С. Н., Новые пути в сел. хоз., М., 1923; Р у-бинштейн Д. Л., Введение в физ.-хим. биологию, М.—Л., 1925; Михаелис Л., Практикум по физич. химии, пер. с нем., Л., 1925; Clark W. М., Determination of Hydrogen, Ν. Y., 1922; Μ i c h a e-1 i s L., Die Wasserstoifionen-Konzentration, B., 1923; Lehmann G., Die Wasserstoffionen-Messung, Lpz., 1928 (готовится к печати русский перевод); Mislo-w i t z е г, Die Bestimmung d. Wasserstotfionen-Kon-zentration, B., 1927. Б. Беркеигейи.