Reaksi aktif. Tindak balas aktif dan potensi redoks. Apa yang perlu dilakukan jika anda mendapati asidosis dalam ikan anda

Tindak balas aktif darah, yang disebabkan oleh kepekatan ion hidrogen (H") dan hidroksil (OH") di dalamnya, adalah sangat penting secara biologi, kerana proses metabolik berjalan secara normal hanya dengan tindak balas tertentu.

Darah mempunyai tindak balas yang sedikit beralkali. Indeks tindak balas aktif (pH) darah arteri ialah 7.4; pH darah vena, disebabkan kandungan karbon dioksida yang lebih tinggi, ialah 7.35. Di dalam sel, pH sedikit lebih rendah dan sama dengan 7 - 7.2, yang bergantung pada metabolisme sel dan pembentukan produk metabolik berasid di dalamnya.

Reaksi darah aktif dikekalkan di dalam badan pada tahap yang agak tetap, yang dijelaskan oleh sifat penimbal plasma dan sel darah merah, serta aktiviti organ perkumuhan.

Sifat penimbal wujud dalam larutan yang mengandungi asid lemah (iaitu, sedikit tercerai) dan garamnya terbentuk oleh bes yang kuat. Menambah asid atau alkali kuat kepada larutan sedemikian tidak menyebabkan peralihan yang begitu besar ke arah keasidan atau kealkalian seolah-olah jumlah asid atau alkali yang sama ditambah kepada air. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa asid kuat yang ditambah menggantikan asid lemah daripada sebatiannya dengan bes. Dalam kes ini, asid lemah dan garam asid kuat terbentuk dalam larutan. Oleh itu, larutan penimbal menghalang tindak balas aktif daripada beralih. Apabila alkali kuat ditambah kepada larutan penampan, garam asid lemah dan air terbentuk, akibatnya kemungkinan peralihan tindak balas aktif ke sisi alkali berkurangan.

Sifat penimbal darah adalah disebabkan oleh fakta bahawa ia mengandungi bahan berikut yang membentuk sistem penimbal yang dipanggil: 1) asid karbonik - natrium bikarbonat (sistem penimbal karbonat), 2) monobes - natrium fosfat dibasic (sistem penimbal fosfat) , 3) protein plasma (sistem penimbal protein plasma) - protein, sebagai amfolit, mampu mengeluarkan kedua-dua ion hidrogen dan hidroksil bergantung kepada tindak balas alam sekitar; 4) hemoglobin - garam kalium hemoglobin (sistem penampan hemoglobin). Sifat penampan bahan pewarna darah - hemoglobin - adalah disebabkan oleh fakta bahawa ia, sebagai asid yang lebih lemah daripada H 2 CO 3, memberikannya ion kalium, dan dengan sendirinya, dengan menambahkan ion H ", menjadi asid pencerai yang sangat lemah. . Kira-kira 75% daripada kapasiti penampan darah disebabkan oleh hemoglobin Sistem penampan karbonat dan fosfat adalah kurang penting untuk mengekalkan kestabilan tindak balas darah yang aktif.

Sistem penampan juga terdapat dalam tisu, yang menyebabkan pH tisu dapat kekal pada tahap yang agak tetap. Penampan tisu utama ialah protein dan fosfat. Oleh kerana kehadiran sistem penampan, karbon dioksida, laktik, fosforik dan asid lain yang terbentuk dalam sel semasa proses metabolik, melalui tisu ke dalam darah, biasanya tidak menyebabkan perubahan ketara dalam tindak balas aktifnya.

Ciri ciri sistem penimbal darah ialah peralihan tindak balas yang lebih mudah kepada bahagian alkali daripada bahagian berasid. Oleh itu, untuk mengalihkan tindak balas plasma darah ke bahagian alkali, adalah perlu untuk menambah 40-70 kali lebih banyak natrium hidroksida kepadanya daripada air tulen. Untuk menyebabkan perubahan dalam tindak balasnya kepada bahagian berasid, adalah perlu untuk menambah 327 kali lebih banyak asid hidroklorik kepadanya daripada air. Garam alkali asid lemah yang terkandung dalam darah membentuk rizab darah alkali yang dipanggil. Nilai yang terakhir boleh ditentukan oleh bilangan sentimeter padu karbon dioksida yang boleh diikat oleh 100 ml darah pada tekanan karbon dioksida 40 mm Hg. Art., iaitu kira-kira sepadan dengan tekanan normal karbon dioksida dalam udara alveolar.

Oleh kerana dalam darah terdapat nisbah tertentu dan agak tetap antara asid dan setara alkali, adalah kebiasaan untuk bercakap tentang keseimbangan asid-asas darah.

Melalui eksperimen ke atas haiwan berdarah panas, serta pemerhatian klinikal, had ekstrem perubahan pH darah yang serasi dengan kehidupan telah ditetapkan. Nampaknya, had melampau itu adalah nilai 7.0-7.8. Peralihan pH melebihi had ini menyebabkan gangguan teruk dan boleh menyebabkan kematian. Peralihan jangka panjang dalam pH pada manusia, walaupun sebanyak 0.1-0.2 berbanding dengan norma, boleh membawa bencana kepada tubuh.

Walaupun terdapat sistem penampan dan perlindungan badan yang baik daripada kemungkinan perubahan dalam tindak balas aktif darah, peralihan ke arah meningkatkan keasidan atau kealkaliannya masih kadang-kadang diperhatikan dalam keadaan tertentu, baik fisiologi dan terutamanya patologi. Peralihan dalam tindak balas aktif ke bahagian berasid dipanggil asidosis, peralihan ke bahagian alkali dipanggil alkalosis.

Terdapat asidosis berkompensasi dan tidak berkompensasi dan alkalosis berkompensasi dan tidak berkompensasi. Dengan asidosis atau alkalosis yang tidak dikompensasikan, peralihan sebenar dalam tindak balas aktif kepada sisi berasid atau alkali diperhatikan. Ini berlaku disebabkan oleh keletihan penyesuaian pengawalseliaan badan, iaitu, apabila sifat penimbal darah tidak mencukupi untuk menghalang perubahan dalam tindak balas. Dengan asidosis atau alkalosis terkompensasi, yang diperhatikan lebih kerap daripada yang tidak dikompensasikan, tidak ada pergeseran dalam tindak balas aktif, tetapi kapasiti penampan darah dan tisu berkurangan. Pengurangan dalam kapasiti penimbalan darah dan tisu mewujudkan bahaya nyata peralihan bentuk pampasan asidosis atau alkalosis kepada yang tidak diberi pampasan.

Asidosis boleh berlaku, contohnya, disebabkan oleh peningkatan paras karbon dioksida dalam darah atau disebabkan oleh penurunan rizab alkali. Jenis asidosis pertama, asidosis gas, diperhatikan apabila sukar untuk mengeluarkan karbon dioksida dari paru-paru, contohnya, dalam penyakit paru-paru. Asidosis jenis kedua ialah bukan gas, ia berlaku apabila lebihan asid terbentuk di dalam badan, contohnya dalam diabetes atau penyakit buah pinggang. Alkalosis juga boleh berbentuk gas (peningkatan pelepasan CO 3) dan bukan gasik (peningkatan kealkalian rizab).

Perubahan dalam rizab alkali darah dan perubahan kecil dalam tindak balas aktifnya sentiasa berlaku dalam kapilari peredaran sistemik dan pulmonari. Oleh itu, kemasukan sejumlah besar karbon dioksida ke dalam darah kapilari tisu menyebabkan pengasidan darah vena sebanyak 0.01-0.04 pH berbanding dengan darah arteri. Peralihan yang bertentangan dengan tindak balas darah aktif ke bahagian alkali berlaku dalam kapilari pulmonari akibat daripada peralihan karbon dioksida ke dalam udara alveolar.

Dalam mengekalkan tindak balas darah yang berterusan, aktiviti alat pernafasan adalah sangat penting, memastikan penyingkiran karbon dioksida yang berlebihan dengan meningkatkan pengudaraan paru-paru. Peranan penting dalam mengekalkan tindak balas darah pada tahap yang tetap juga dimiliki oleh buah pinggang dan saluran gastrousus, yang membebaskan asid dan alkali yang berlebihan dari badan.

Apabila tindak balas aktif beralih ke bahagian berasid, buah pinggang mengeluarkan peningkatan jumlah natrium fosfat monobes berasid dalam air kencing, dan apabila tindak balas aktif beralih ke bahagian alkali, sejumlah besar garam beralkali dikumuhkan dalam air kencing: natrium fosfat dibasik dan natrium bikarbonat. Dalam kes pertama, air kencing menjadi sangat berasid, dan dalam kedua - beralkali (pH air kencing dalam keadaan normal ialah 4.7-6.5, dan jika keseimbangan asid-asas terganggu, ia boleh mencapai 4.5 dan 8.5).

Jumlah asid laktik yang agak kecil juga dirembeskan oleh kelenjar peluh.

Setiap daripada kita mengingati formula sekurang-kurangnya beberapa molekul daripada kursus kimia. Walaupun anda sendiri tidak mengetahui prinsip kimia, maka anda mungkin mempunyai satu entri simbolik dalam ingatan anda - H2O, yang bermaksud bahawa molekul air terdiri daripada dua atom hidrogen yang disambungkan kepada atom oksigen. Tetapi molekul sedemikian tidak aktif secara kimia, iaitu, ia tidak boleh bertindak balas dengan bahan lain. Proses ini hanya mungkin apabila molekul hancur menjadi ion.

Bukan semua, tetapi bahagian tertentu molekul air tercerai menjadi kation H+ bercas positif dan anion dengan cas negatif OH-. Pemisahan dan gabungan sedemikian menjadi molekul lengkap berlaku secara berterusan; Dalam air tulen secara kimia pada suhu bilik, 1/10,000,000 daripada jumlah molekul sentiasa berada dalam keadaan tercerai.

Perkadaran molekul tercerai mungkin bertambah atau berkurang. Turun naik suhu tidak menjejaskan fenomena ini sekurang-kurangnya dalam suhu bilik, bilangan molekul tetap sama. Tetapi penambahan bahan lain yang larut dalam air sangat mempengaruhi bilangan zarah.

Kesan ke atas tahap penceraian boleh menjadi tiga kali ganda:

1. Zat terlarut tidak mengubah perkadaran molekul tercerai. Sebagai contoh, anda boleh melarutkan garam meja (NaCl) dalam air, yang akan terurai menjadi ion Na+ dan C1-. Kadar ion H+ dan OH- yang membentuk air tidak akan berubah.
2. Zat terlarut meningkatkan kepekatan ion H+. Sebagai contoh, molekul asid fosforik H2PO3 juga berpecah kepada dua ion H+ dan satu PO3-. Ini bermakna bilangan ion H+ dalam larutan air dan asid fosforik akan meningkat, manakala bilangan ion OH- tidak akan berubah.
3. Zat terlarut meningkatkan kepekatan ion OH-. Contohnya, molekul natrium hidroksida (NaOH) membentuk ion Na+ dan OH-. Dalam kes ini, kepekatan ion H+ tidak akan berubah, tetapi akan terdapat lebih banyak ion OH- dalam larutan.

Dengan ini, kita boleh menamatkan prolog, yang penuh dengan istilah rumit, dan membuat kesimpulan utama. Lebihan H+ memberikan air berasid sifat, dan lebihan OH- - beralkali. Di mana bahagian molekul tercerai tidak berubah, air mempunyai sifat neutral. Secara umum, ciri air ini dipanggil tindak balas aktif.

Untuk menilai tindak balas aktif dalam nombor, gunakan apa yang dipanggil penunjuk pH. Ia sama dengan antilogaritma ion H+ dalam larutan, iaitu untuk antilog air tulen secara kimia (1/10,000,000) = 7. Bagi mereka yang tidak begitu mahir dalam matematik dan tidak tahu apa itu antilogaritma, saya menarik perhatian kepada bilangan sifar dalam pecahan molekul air tercerai - ia bertepatan dengan nilai indeks hidrogen. Nilai pH air neutral disingkatkan sebagai pH 7. Singkatan pH bermaksud pondus hydrogenii, yang diterjemahkan dari bahasa Latin sebagai "nilai hidrogen".

Dalam pengertian yang paling umum, pada pH 7, air mempunyai sifat neutral, dan pada pH 7, ia bersifat alkali. Untuk menunjukkan sifatnya dengan lebih tepat, air dipanggil:

• pH 1-3 - sangat berasid;
• pH 3-5 - berasid;
• pH 5-7 - sedikit berasid;
• pH 7 - neutral;
• pH 7-9 - sedikit beralkali;
• pH 9-11 - beralkali;
• pH 11-14 - sangat beralkali.

Dalam contoh di atas, senarai pelbagai bahan yang mengubah indeks hidrogen masih jauh dari kehabisan. Kesemua mereka, tanpa mengira komposisi kimia, mempengaruhi nilai ini. Asid dan garamnya menurunkannya (atau, dengan kata lain, mengasidkan air). Kehadiran garam alkali atau alkali dalam air menyumbang kepada peningkatan nilai pH. Sesetengah bahan tidak mengubah nilai pH - ini adalah bahan neutral.

Dalam amalan akuarium, beberapa bahan yang boleh menjejaskan tindak balas aktif telah lama digunakan. Sebagai contoh, nilai pH dikurangkan menggunakan rebusan gambut berasid. Karbon dioksida yang dilarutkan dalam air mempunyai kesan yang sama. Apabila membiak ikan akuarium, asid fosforik sering digunakan. Nilai pH dinaikkan menggunakan larutan baking soda (Na2HCO3). Seperti yang anda faham, anda boleh mengasidkan atau mengalkalikan air dengan apa-apa bahan yang mempunyai sifat yang sesuai, tetapi untuk digunakan dalam akuarium ia tidak boleh menjadi toksik. Oleh itu, senarai bahan yang digunakan dalam pertanian akuarium boleh dianggap lengkap.

Selalunya, apabila bercakap tentang nilai pH air, aquarists menggunakan istilah "keasidan" atau "kealkalian". Lebih-lebih lagi, mereka menggunakannya seolah-olah peningkatan keasidan adalah sama dengan penurunan pH, dan sebaliknya. Sebenarnya, ini adalah satu kesilapan. Keasidan ialah bilangan sisa berasid dalam air dan diukur dalam mg/l, yang bermaksud bahawa keasidan yang sama boleh sepadan dengan nilai pH yang berbeza, bergantung kepada kekuatan sisa berasid ini. Sebagai contoh, dalam satu sampel asid karbonik dibubarkan dalam kepekatan yang sama, dan dalam yang lain - asid hidroklorik. Oleh kerana sifat berasid asid hidroklorik adalah ratusan kali lebih kuat daripada asid karbonik, nilai pH dalam larutan asid hidroklorik akan jauh lebih rendah, dan keasidan larutan akan sama. Perkara yang sama boleh dikatakan untuk kealkalian. Adalah lebih baik untuk tidak menggunakan istilah ini dalam amalan akuarium sama sekali.

I. Sheremetyev

Aktif tindak balas persekitaran. Ia disebabkan oleh kehadiran ion H + dan OH - dalam air. Seperti yang diketahui, beberapa molekul air berpecah kepada ion-ion ini, dan hasil kepekatannya ialah nilai malar, secara berangka sama pada 25°C hingga 10 -14 g ion setiap 1 dm 3 air.

Rajah 6 - Skim kitaran jirim di lautan (oleh )

Dalam kes apabila kepekatan ion H + dan OH - adalah sama (setiap daripadanya terkandung dalam jumlah 10 -7 g ion / dm 3) air neutral. Dengan peningkatan kandungan ion H + dan OH - lebih daripada 10 -7 g-ion/dm 3, air akan menjadi sepadan. masam atau beralkali.

Biasanya, bukan kepekatan H + yang diambil sebagai penunjuk tindak balas aktif, tetapi logaritma perpuluhannya dengan tanda bertentangan. Kuantiti ini dipanggil hidrogen penunjuk dan ditunjukkan oleh simbol pH. Jika pH kurang daripada 7, air adalah berasid jika pH lebih daripada 7, ia adalah alkali untuk air neutral, pH ialah 7.

Reaksi aktif perairan semula jadi agak stabil, kerana Oleh kerana kehadiran karbonat, ia mewakili sistem penampan yang tinggi. Dengan ketiadaan karbonat, pH air mungkin menurun. Semasa fotosintesis sengit, pH boleh meningkat kepada 10 atau lebih disebabkan oleh kehilangan hampir lengkap karbon dioksida daripada air.

Di perairan laut pH biasanya 8.1-8 Air semulajadi dengan pH dari 3.4 hingga 6.5 dipanggil masam , dengan pH dari 6.5 hingga 7.5 - neutral , dengan pH dari 7.5 hingga 10 dan ke atas - beralkali .

Dalam badan air yang sama, pH pada siang hari boleh berubah-ubah sebanyak 2 unit atau lebih: pada waktu malam pH menurun akibat pengasidan air dengan karbon dioksida yang dibebaskan semasa pernafasan, pada siang hari ia meningkat disebabkan penggunaan karbon dioksida oleh tumbuhan fotosintesis. Dalam tanah tasik dan paya pH biasanya sedikit di bawah 7 dalam sedimen lautan ia sering sedikit beralih ke arah bahagian alkali.

Berhubung dengan kepekatan ion hidrogen dan hidroksil yang berbeza, hidrobion dibahagikan kepada:

eurionik, menahan perubahan besar dalam pH;

stenoinik, hidup di perairan dengan turun naik pH dalam had yang tidak ketara. Antara yang stenoionic ada asidofilik(lebih suka air berasid) alkalifilik(hidup dalam air beralkali).

Kesan ekologi pH dikaitkan dengan perubahan dalam kebolehtelapan membran luar sel, pengaruh pada metabolisme garam air, sempadan pengedaran dan sifat kehidupan organisma akuatik.

Redoks potensi. Mencirikan keadaan untuk berlakunya proses oksidatif dan pengurangan dalam persekitaran.

Hasil daripada interaksi dua bahan, tindak balas pengoksidaan-pengurangan boleh berlaku, yang membawa kepada penampilan perbezaan potensi elektrik di antara mereka - Eh, atau potensi redoks . Nilai Eh biasanya diukur dalam milivolt ( mV). Semakin tinggi nisbah kepekatan komponen yang mampu pengoksidaan kepada kepekatan komponen yang mampu pengurangan, semakin tinggi ia.

Kepekatan bentuk hidrogen teroksida (H +) dicirikan oleh nilai pH, kepekatan bentuk hidrogen terkurang dinyatakan oleh penunjuk rH(atau rH 2 ), iaitu logaritma tekanan hidrogen molekul, diambil dengan tanda yang bertentangan. Semakin rendah nilai rH, semakin tinggi keupayaan mengurangkan medium. Oleh itu, sifat redoks medium boleh dicirikan oleh nilai potensi redoks Eh dan oleh unit arbitrari rH, menunjukkan kepekatan hidrogen molekul yang mampu mencipta keadaan redoks ini. Semakin tinggi potensi redoks, semakin tinggi kapasiti pengoksidaan medium dan semakin tinggi nilai r, i.e. kepekatan hidrogen molekul yang diperlukan untuk mewujudkan keadaan redoks adalah lebih rendah.

Hubungan antara Eh, rH dan pH dinyatakan dengan hubungan:

Eh=0.029 (rH-2pH).

Laut dan air tawar, yang mengandungi sejumlah besar oksigen, mempunyai Eh positif = 300-350 mV, i.e. ialah persekitaran teroksida, dan di dalamnya nilai rH = 35-40. Di lapisan bawah air, kandungan oksigen berkurangan, Eh menjadi negatif, rH turun kepada 15-12.

Magnitud potensi redoks mempengaruhi kadar pengoksidaan hidrogen sulfida oleh bakteria sulfur dan tingkah laku hidrobion.

Ciri-ciri air tertentu di bahagian takungan dan alur air yang berlainan menampakkan diri kepada tahap yang berbeza. Penembusan cahaya, pergerakan air, keadaan suhu, keseimbangan oksigen, dan lain-lain menunjukkan bahawa di bahagian-bahagian takungan yang berlainan sifat-sifat air tidak menunjukkan dirinya pada tahap yang sama.

Kepekatan ion hidrogen dalam persekitaran (tanah, air); pH. Pada pH 7 persekitaran adalah neutral, di bawah 7 ia berasid, di atas 7 ia adalah alkali. Tindak balas aktif persekitaran adalah salah satu faktor abiotik utama. Dengan mengubah kebolehtelapan membran luar sel, pH mempengaruhi metabolisme garam air organisma. Membezakan spesies stenoinik, hidup di perairan dengan turun naik pH, contohnya, dalam 5-6, dan spesies euryion, menahan perubahan besar dalam faktor ini. Dengan usia, rintangan organisma terhadap perubahan pH meningkat (contohnya, spesimen muda krustasea Gammarus pulex dalam air dengan pH 6-6.2 mati selepas 1.5-2 hari, dan yang lebih besar - selepas 5). Rintangan organisma akuatik terhadap bahan toksik bergantung kepada pH air.

Kamus ensiklopedia ekologi. - Chisinau: Pejabat editorial utama Ensiklopedia Soviet Moldavia. I.I. Dedu. 1989.

Lihat apakah "REAKSI AKTIF PERSEKITARAN" dalam kamus lain:

REAKSI ALAM SEKITAR- TINDAK BALAS ALAM SEKITAR, istilah yang digunakan dalam kimia dan dicirikan oleh nisbah ion hidrogen dan hidroksil. R.s. adalah berasid jika ion hidrogen mendominasi dalam larutan; penyelesaian dalam kes ini mempamerkan sifat k^gy. Bila… …

Lihat Seni. Reaksi aktif persekitaran. Kamus ensiklopedia ekologi. Chisinau: Pejabat editorial utama Ensiklopedia Soviet Moldavia. I.I. Dedu. 1989 ... kamus ekologi

ENZIM- (sin. enzim; diastase Perancis), biol. agen yang memangkinkan kebanyakan bahan kimia. tindak balas yang mendasari aktiviti hidup sel dan organisma. Sebilangan ciri ciri: kebolehbolehubahan, kekhususan tindakan, kecekapan pemangkin yang tinggi,... ... Ensiklopedia Perubatan Hebat

- (dari bahasa Latin fermentum - ragi) enzim, pemangkin protein khusus yang terdapat dalam semua sel hidup. Hampir semua tindak balas biokimia yang berlaku dalam mana-mana organisma dan dalam gabungan semula jadinya membentuk Metabolismenya... ...

PENGHAPUSAN- (lat. obliteratio destruction), istilah yang digunakan untuk menandakan penutupan, pemusnahan rongga atau lumen tertentu melalui percambahan tisu yang datang dari dinding pembentukan rongga tertentu. Pertumbuhan yang ditentukan adalah lebih kerap... ... Ensiklopedia Perubatan Hebat

KECERAHAN- (dari cahaya lumen Latin), "cahaya sejuk", yang disebabkan bukan oleh peningkatan suhu (sinaran terma atau suhu), tetapi oleh pelbagai sebab lain. Bergantung pada kaedah pengujaan cahaya, beberapa jenis luminescence dibezakan: 1) ... Ensiklopedia Perubatan Hebat

KARBON DIOKSIDA- terdapat dalam air takungan dalam beberapa bentuk: bebas, bikarbonat dan monokarbonat. Jumlah air percuma adalah penunjuk pencemaran air dengan bahan organik; meningkatkannya kepada 30 ml/l berbahaya kepada ikan (menyebabkan peningkatan... ... Penternakan ikan kolam

Tisu cecair yang beredar dalam sistem peredaran darah manusia dan haiwan; memastikan aktiviti penting sel dan tisu dan prestasinya terhadap pelbagai fungsi fisiologi. Salah satu fungsi utama K. ialah pengangkutan gas (O2 dari organ... ... Ensiklopedia Soviet yang Hebat

Padat, sukar dilalui, berdaun lebar, konifer gelap, hutan berpaya berbilang peringkat atau berair. Istilah ini biasanya digunakan untuk hutan Eropah (contohnya, Belovezhskaya Pushcha, Nalibokskaya Pushcha). pH persekitaran, lihat Tindak balas aktif persekitaran.... ... kamus ekologi

Spesies yang boleh menahan perubahan besar dalam pH persekitaran (contohnya, larva nyamuk Chironomus, yang boleh menahan turun naik pH dari 2 hingga 10, krustasea Cyclops languidus dan Chydorus ovalis, rotifera Anuraea cochlearis, dll.). Rabu. Spesies Stesion. Lihat juga… … kamus ekologi

Tindak balas aktif medium merujuk kepada kepekatan ion hidrogen. Di antara pelbagai pemalar pelindung fizikokimia badan, seperti isotermia, isotonia dan lain-lain, ketekalan kepekatan ion hidrogen - isohidri - adalah amat penting untuk proses biologi badan. Keadaan fizikokimia protein, fungsi pemangkin enzim, dan aktiviti ion garam bergantung pada kepekatan ion hidrogen.

Hasil ionik air. nilai pH

Pengukuran yang tepat menunjukkan bahawa air suling tulen hanya konduktif elektrik sedikit. Oleh itu, air dipisahkan sedikit sebanyak, yang boleh diwakili oleh persamaan:

Untuk proses boleh balik, pemalar penceraian (K) dinyatakan dengan persamaan:

di mana [H + dan ialah kepekatan ion H + dan OH - pada keseimbangan mantap molekul air tercerai dan tidak tercerai. Kepekatan ini dinyatakan dalam g-ion seliter (g-ion/l), 1 g-ion H + = I g, I g-ion OH - = 17 g [H 2 O] ialah kepekatan keseimbangan air tidak bersosiasi molekul, mol / l.

Dengan mengambil kira bahawa daripada 555 juta molekul air hanya satu yang tercerai, kita boleh mengandaikan bahawa kepekatan molekul air yang tidak bercampur hampir sama dengan jumlah kepekatan air.

Kepekatan air ditentukan oleh bilangan g-mol air dalam I liter Oleh itu, mengetahui nilai K dan , daripada persamaan I kita boleh menentukan nilai hasil darab |H + ] dan :

|H + ] . [ OH - ] = K . [ H 2 O] = 1,8 . 10 -16 . 55,56 = 1 . 10 -14 , iaitu

|H + ] . [ OH - ] = 10 -14 (2)

Hasil darab kepekatan ion hidrogen dan ion hidroksida untuk air pada suhu malar ialah nilai malar dan dipanggil hasil ionik air.

Oleh itu, kepekatan antara ion hidroksida dan ion hidrogen adalah kuantiti konjugat. Oleh itu, jika dengan menambahkan asid kepekatan ion hidrogen meningkat, maka pada masa yang sama kepekatan ion hidroksida akan berkurangan dengan jumlah yang sama. Akibatnya, dengan kepekatan ion hidrogen seseorang boleh menilai sifat medium:

|H + ] = [ OH - ] = 10 -7 - persekitaran neutral;

|H + ] > [ OH - ] > 10 -7 - persekitaran berasid;

|H + ] < [ OH - ] < 10 -7 - persekitaran alkali.

Perlu diingatkan bahawa sangat menyusahkan untuk mencirikan keasidan dan kealkalian larutan dengan nombor dengan eksponen negatif. Oleh itu, tahap keasidan larutan biasanya dinyatakan bukan oleh kepekatan ion H+, tetapi dengan logaritma perpuluhan, diambil dengan tanda yang bertentangan. Nilai ini dipanggil indeks hidrogen dan dilambangkan dengan pH:

pH = -lg|H + ] (3)

Akibatnya, julat kepekatan ion hidrogen, dinyatakan dalam sebutan pH, akan diwakili oleh satu siri nombor asli mengikut skema:

nasi. 1.2. Julat kepekatan dan nilai ion hidrogen

Apabila menukar daripada H + kepada pH, anda harus menggunakan jadual logaritma.

Kaedah untuk menentukan pH persekitaran

Keasidan medium dinilai dengan pH-metri. Satu cara untuk menentukan pH adalah berdasarkan keupayaan bahan tertentu, dipanggil penunjuk, untuk menukar warnanya bergantung kepada pH persekitaran. Setiap penunjuk dicirikan oleh selang peralihan warna tertentu. Oleh itu, fenolftalein menukar warnanya daripada tidak berwarna kepada merah dalam julat pH 8.2-10.0, dan metil jingga - dalam julat pH 3.1-4.4.

Kaedah untuk menentukan pH medium berdasarkan perubahan warna penunjuk dipanggil kolorimetrik. Pada masa ini, penunjuk sejagat paling kerap digunakan. Ini adalah campuran penunjuk konvensional yang menukar warna dalam julat pH dari 2.0 hingga 10.

Apabila menentukan pH larutan dengan penunjuk universal, setitik penunjuk ditambah kepada larutan yang diuji. Warna yang muncul dibandingkan dengan spektrum warna yang dibekalkan dengan penunjuk, sepadan dengan nilai pH tertentu. Ketepatan pengukuran pH medium menggunakan kaedah kolorimetrik ± 0.1. Kertas yang diresapi dengan penunjuk (penunjuk kertas) juga boleh berfungsi sebagai penunjuk.

Kaedah lain yang lebih tepat untuk menentukan pH ialah kaedah elektrometrik untuk menentukan kepekatan ion hidrogen dalam larutan dengan kaedah elektrometrik, sel galvanik digunakan, terdiri daripada dua elektrod - elektrod rujukan dengan potensi yang stabil dan diketahui dan penunjuk ( elektrod pengukuran), potensi yang bergantung kepada kepekatan ion H + dalam larutan. Hidrogen, quinhydrone, antimoni dan elektrod kaca sering digunakan sebagai elektrod rujukan. Elektrod kaca berfungsi dengan baik dalam persekitaran yang agresif, potensinya cepat ditubuhkan.

Daya gerak elektrik sel galvanik boleh diukur sama ada dengan menyambungkan voltmeter ke litar, atau dengan kaedah pampasan. Dalam amalan, hanya yang kedua daripada kaedah ini digunakan. Intipatinya ialah emf. Elemen galvanik yang dikaji diimbangi oleh beza potensi, yang diperoleh pada sebahagian daripada kord fluks pemasangan pampasan, dikuasakan oleh bateri dua volt. Kedua-dua elemen disambungkan antara satu sama lain dengan kutub dengan nama yang sama.