Вода. Водородный показатель. Лекция 3

Общая характеристика воды

Вода является самым распространенным веществом на Земле;
Жизнь

Биологические функции воды

Вода является универсальным растворителем, в ней растворены почти

Строение молекулы воды

О

Н

Н

δ+

δ+

δ-

+

_

Водородные связи в воде

О

Н

Н

О

О

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

О

Н

О

δ+

δ+

δ+

δ+

δ+

δ+

δ-

δ-

δ-

δ+

δ+

δ+

δ+

δ-

δ-

Характеристика водородных связей
Водородные связи очень непрочные: они в 10-12

Количество водородных связей в воде зависит от температуры;
При 0°С

Благодаря огромному количеству водородных связей у воды имеется ряд уникальных

Электролитическая диссоциация воды

Вода является слабым электролитом и подвергается расщеплению под

О

Н

Н

О

О

Н

Н

Н

Н

Н

Н

Н

О

Н

О

δ+

δ+

δ+

δ+

δ+

δ+

δ-

δ-

δ-

δ+

δ+

δ+

δ+

δ-

δ-

H

H

O

δ-

δ+

δ+

H2O

-

H2O

+

-

H2O

-

H

H

O

δ-

δ+

δ+

H2O

-

H2O

+

-

H2O

-

H

H

O

δ-

δ+

δ+

H2O

-

H2O

+

-

H2O

-

H

H

O

-

+

H2O

+

-

H2O

+

H2O

H2O

+

-

H2O

+

+

55,5 моль/л

1·10-7 моль/л

1·10-7 моль/л

Однако присутствие ионов водорода и гидроксила даже в очень низких

Водородный показатель – это отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода:

Гидроксильный показатель – это отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов

В воде и во всех водных растворах
рН + рОН

Кислая среда

Кислота – любое вещество, способное отщеплять ионы водорода:
А·Н

В кислой среде:
[Н+]кисл > [Н+]нейтр > 1·10-7 моль/л
рНкисл

Щелочная среда

Основание – любое вещество, способное присоединять ионы водорода:
В

В щелочной среде:
[Н+]щел < [Н+]нейтр < 1·10-7 моль/л
рНщел

Изменению рН на одну единицу соответствует повышение или снижение кислотности

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Методы определения рН

Индикаторные или колориметрические
Электрометрические

Индикатор – слабая органическая кислота или основание, у которых диссоциированная

Поэтому каждому диапазону кислотности соответствует определенная окраска индикатора.

Индикатор
метиловый красный
(метилрот)

рН 1-2

рН 5-6

рН 11-12

Индикатор
метиловый красный
(метилрот)

рН 1-2

рН 5-6

рН 11-12

Индикатор
метиловый красный
(метилрот)

рН 1-2

рН 5-6

рН 11-12

Индикатор
метиловый красный (метилрот)

рН 1-2

рН 5-6

рН 11-12

Индикатор
метиловый красный
(метилрот)

рН 1-2

рН 5-6

рН 11-12

рН 1-2

рН 5-6

рН 11-12

Индикатор
метиловый красный
(метилрот)

рН 1-2

рН 5-6

рН 11-12

Индикатор
метиловый красный
(метилрот

Универсальный индикатор

Для определения кислотности часто используется универсальный индикатор, являющийся смесью

Универсальный индикатор

рН

6

< 4

7

8

> 9

Пластиковая
полоска

Фильтровальная бумага, пропитанная индикатором

Универсальный индикатор

рН

6

< 4

7

8

> 9

Универсальный индикатор

рН

6

< 4

7

8

> 9

Универсальный индикатор

рН

6

< 4

7

8

> 9

Универсальный индикатор

рН

6

< 4

7

8

> 9

Универсальный индикатор

рН

6

< 4

7

8

> 9

Электрометрические методы

Измерение кислотности проводится с использованием специальных приборов - рН-метров;

Буферные растворы

Буферные растворы (буферные системы) – растворы способные сохранять постоянное

Кислотный компонент – слабая кислота, предназначенная для нейтрализации щелочей;
Оснόвный

Бикарбонатный буфер
В состав бикарбонатного буфера входит угольная кислота (слабая кислота)

При поступлении в буферный раствор щелочи (например, NaOH) ее нейтрализует

Буферная емкость

Эффективность буферного действия оценивается буферной емкостью;
Буферная емкость –

рН биологических жидкостей

Биологическая
жидкость

рН

Среда

Слюна

6,8-7,0

Нейтральная

Желудочный сок

1,0-2,0

Сильнокислая

Поджелудочный
сок

7,0-8,0

Слабощелочная

Артериальная кровь

Венозная кровь

7,4

Слабощелочная

7,36

Слабощелочная

Моча

5,5-6,5

Слабокислая

Тест 1
Содержание воды в организме
взрослого человека

Тест 2
Молекулы воды соединяются друг с другом:
а)

Тест 3

Концентрация ионов гидроксила в дистиллированной воде равна:
а) 1·10-2 моль/л

Тест 4

Концентрация ионов водорода в дистиллированной воде равна:
а) 1·10-2 моль/л