Kiselo i alkalno okruženje: definicija i svojstva. Test na internetu

Kiseline i lužine - dva ekstremna položaja iste ljestvice: njihova svojstva (potpuno suprotna) određena su istom vrijednošću-koncentracijom vodikovih iona (TV⁺). Međutim, taj je broj sam po sebi vrlo neugodan: čak i u kiselim sredinama, gdje je koncentracija vodikovih iona veća, taj je broj stotinke, tisućinke jedinice. Stoga, radi praktičnosti, koristite decimalni logaritam ove vrijednosti pomnožen s minus jedan. Uobičajeno je reći da je to AMAP (AMAP), ili pokazatelj vodika.

Pojava koncepta

Općenito, činjenica da su kiselo okruženje i alkalno okruženje određeni koncentracijom vodikovih iona asa + i da što je veća njihova koncentracija, to je otopina kiselija (i obrnuto, što je niža koncentracija Asa+, to je alkalnija okolina i veća koncentracija suprotnih iona asa -), znanost je poznata već dugo vremena. Međutim, tek je 1909. godine Danski kemičar Serensen prvi put objavio studije u kojima je koristio koncept indeksa vodika-oceana, koji je kasnije zamijenjen s oceanom.

Izračunavanje kiselosti

Pri izračunavanju indeksa vodika polaze od činjenice da se molekule vode u otopini, iako u vrlo malim količinama, još uvijek disociraju u ione. Ta se reakcija naziva autoprotoliza vode:

H₂O --> H⁺ + OH^-

Reakcija je reverzibilna, pa je za nju definirana konstanta ravnoteže (koja pokazuje koje su u prosjeku utvrđene koncentracije svake komponente). Ovdje je dana vrijednost konstante za standardne uvjete-temperature 22.

Ispod u uglastim zagradama su molarne koncentracije navedenih komponenata. Molarna koncentracija vode u vodi je približno 55 mol / litra, odnosno vrijednost drugog reda. Stoga je umnožak koncentracija iona iz⁺ i OH^- - oko 10^-14. Ta se vrijednost naziva ionski proizvod vode.

U čistoj vodi koncentracije vodikovih iona i hidroksidnih iona su 10^-7. Prema tome, vodikov indeks vode bit će približno 7. Ova se vrijednost uzima kao neutralno okruženje.

Dalje, trebate se odvratiti od vode i razmotriti otopinu neke kiseline ili lužine. Uzmimo, na primjer, octenu kiselinu. Ionski proizvod vode ostat će isti, međutim, ravnoteža između ionskih iona⁺ i OH^- pomaknut će se prema prvom: vodikovi ioni doći će iz djelomično disocirane octene kiseline, i "dodatni" hidroksidni ioni otići će u nedisocirane molekule vode. Na taj će način koncentracija vodikovih iona biti veća, a nasa će biti manja (ne zaboravite da se logaritam uzima sa znakom "minus"). Sukladno tome, kiselo okruženje i alkalno okruženje povezani su s. I povezani su kako slijedi. Što je niža vrijednost indeksa vodika, to je kiseliji medij.

Svojstva kiselog medija

Kiseli mediji su otopine s A. I. manje od 7. Treba napomenuti da, iako vrijednost ionskog produkta vode na prvi pogled ograničava vrijednosti indeksa vodika između 1 i 14, zapravo otopine s IPO manje od jednog (pa čak i manje od nule) i veće od 14 postoje. Na primjer, u koncentriranim otopinama jakih kiselina (sumporne, klorovodične), može doći do -2.

Topljivost nekih tvari može ovisiti o tome imamo li kiselo ili alkalno okruženje. Na primjer, uzmite metalne hidrokside. Topljivost se određuje veličinom proizvoda topljivosti, koji je po strukturi isti kao i ionski proizvod vode: pomnožene koncentracije. U slučaju hidroksida, proizvod topljivosti uključuje koncentraciju metalnog iona i koncentraciju hidroksidnih iona. U slučaju viška vodikovih iona (u kiselom okruženju), oni će biti aktivniji "suza" hidroksidni ioni iz taloga, čime se ravnoteža pomiče prema otopljenom obliku, povećavajući topljivost taloga.

Također je vrijedno spomenuti da cijeli ljudski probavni trakt ima kiselo okruženje: IPO želučanog soka kreće se od 1 do 2. Odstupanje od tih vrijednosti u manjem ili većem smjeru može biti znak raznih bolesti.

Svojstva alkalnog medija

U alkalnom okruženju indeks vodika poprima vrijednosti veće od 7. Radi praktičnosti, u okruženjima s visokom koncentracijom hidroksidnih iona, umjesto indeksa kiselosti vodika, koriste se indeksi bazičnosti. Nije teško pogoditi da označava iznos jednak-IP [IP^-] (negativni decimalni logaritam koncentracije hidroksidnih iona). Izravno iz ionskog proizvoda vode slijedi jednakost io + io =14. Stoga je iPhone = 14 - iPhone. Dakle, za sve tvrdnje koje vrijede za mjeru kiselosti nazire se obrnuto za mjeru nazirenosti nazire. Ako je alkalijski medij velik po definiciji, tada je njegov oceanfront očito mali, a što je jača alkalna otopina, to je manji rezultat ACE.

U ovoj se rečenici upravo pojavio logični paradoks koji dovodi do zabune u mnogim nagađanjima o kiselosti: mali indeks kiselosti označava visoku kiselost medija i obrnuto: velike vrijednosti AIP odgovara niskoj kiselosti. Ovaj se paradoks pojavljuje jer se logaritam uzima sa znakom minus, a čini se da je ljestvica kiselosti obrnuta.

Praktična definicija kiselosti

Za određivanje kiselosti medija koriste se takozvani pokazatelji. To su obično prilično složene organske molekule koje mijenjaju boju ovisno o mediju. Indikator mijenja svoju boju u vrlo uskom intervalu od acidobazne: ovo se koristi u kiselinsko-baznim titracijama kako bi se postigli točni rezultati: titracija se zaustavlja čim indikator Promijeni boju.

Najpoznatiji pokazatelji su metil narančasta (prijelazni interval u području s malim IPA), fenolftalein (prijelazni interval u području s velikim IPA), lakmus, timol plava i drugi. U kiselim i alkalnim medijima primjenjuju se različiti pokazatelji, ovisno o tome u kojem području leži njihov prijelazni interval.

Postoje i univerzalni pokazatelji - oni postupno mijenjaju boju iz Crvene u duboko ljubičastu pri prelasku iz visoko kiselih u visoko alkalne. U stvari, univerzalni pokazatelji su mješavina uobičajenih.

Za preciznije određivanje kiselosti koristi se uređaj-metar (potenciometar, metoda se naziva potenciometrija). Njegov princip rada temelji se na mjerenju EMF-a u krugu čiji je element rješenje s izmjerenim od strane. Potencijal elektrode uronjene u otopinu osjetljiv je na koncentraciju vodikovih iona u otopini - otuda i promjena EMF-a na temelju koje se izračunava stvarni ocean.

Kiselost različitih okruženja u svakodnevnom životu

Indeks kiselosti od velike je važnosti u svakodnevnom životu. Na primjer, slabe kiseline - octena, jabučna-koriste se kao konzervansi. Alkalne otopine su deterdženti, uključujući sapun. Najjednostavniji sapun su natrijeve soli masnih kiselina. U vodi se disociraju: ostatak masne kiseline-vrlo dug-s jedna strana ima negativan naboj, a s druge strane dugačak nepolarni lanac ugljikovih atoma. Kraj molekule na kojem naboj sudjeluje u hidrataciji skuplja molekule vode oko sebe. Drugi kraj pridružuje se drugim nepolarnim stvarima, poput molekula masti. Kao rezultat, nastaju micele-kuglice koje strše "repovi" s negativnim nabojem, a unutra su skriveni "repovi" i čestice masti i prljavštine. Površina se ispire od masti i prljavštine zbog činjenice da deterdžent veže svu masnoću i prljavštinu u takve micele.

Kiselost i zdravlje

Već je spomenuto da je nasa od velike važnosti za ljudsko tijelo. Osim probavnog trakta, pokazatelj kiselosti važno je kontrolirati i u drugim dijelovima tijela: krv, slina, koža - za mnoge biološke procese od velike su važnosti kiselo okruženje i alkalno okruženje. Njihova definicija omogućuje vam procjenu stanja tijela.

Sada dobivaju na popularnosti testovi na internetu-tzv brzi testovi za provjere kiselosti. To su obične trake univerzalnog indikatorskog papira.