Водородный показатель, или pH раствора

Химически чистая вода является слабым электролитом и весьма незначительная часть ее молекул диссоциирует на ионы:

По закону действия масс константа равновесия воды является одновременно константой диссоциации и определяется выраже­нием:

Отсюда

Для температуры 25°С константа диссоциации воды составляет примерно , а составляет примерно 55,56 моль/л, следовательно:

Для воды и разбавленных растворов произведение концентрации ионов водорода и гидроксид-анионов является постоянной вели­чиной и называется ионным произведением воды .

В чистой воде и нейтральных растворах ври 25°С:

моль/л

В кислых растворах больше концентрация ионов водорода, а в щелочных –

концентрация гидроксид-анионов; произведение остаётся постоянным.

Кислотные и основные свойства электролитов обычно характеризуются величиной концентрации ионов водорода. Чтобы не использовать числа с отрицательными показателями степени, которыми выражена указанная концентрация, ее принято выра­жать через водородный показатель, обозначаемый символом рН. Водородный показатель - десятичный логарифм кон­центрации ионов водорода, взятый с обратным знаком:

С помощью pH характер среды можно представить следующим образом:

рН = 7 – нейтральная среда; рН < 7 – кислая среда; рН > 7 – щелочная среда.

Для определения реакции среды применяются индикаторы. Индикаторы – это специальные реактивы, изменяющие свою окраску в зависимости от концентрации ионов водорода. Про­межуток между двумя значениями рН, в которых изменяется окраска индикатора, называется интервалом перехода окраски индикатора. С помощью универсального ин­дикатора можно дать также приблизительную оценку величины рН раствора. Более точное значение рН определяется с помощью прибора рН -метра.

Величина рН является одной ив важнейших характеристик коррозионных сред и зависит от содержания в воде растворен­ных газов: , , . Во многих случаях она определя­ет принципиальную возможность протекания коррозионного про­цесса. При этом имеют место следующие реакции:

и среда становится кислой (рН<7).

На величину рН оказывают влияние и некоторые соли, которые в воде подвергаются гидролизу.