Номер 3, страница 47 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 7. Электролитическая диссоциация. Кислотность среды. Индикаторы. Глава 1. Вещество - номер 3, страница 47.

Условие.

3. Что называют кислотностью среды?

Решение.

Решение 2.

Кислотностью среды называют характеристику водных растворов, которая определяется активностью (в разбавленных растворах — концентрацией) ионов водорода $H^+$. Она показывает, насколько среда является кислой, нейтральной или щелочной (основной).

Для количественного выражения кислотности используется водородный показатель, или pH (от лат. pondus Hydrogenii — «вес водорода»). Он представляет собой отрицательный десятичный логарифм молярной концентрации ионов водорода:

$pH = -\lg[H^+]$

Шкала pH обычно имеет значения от 0 до 14 (для стандартных условий, 25°C). В зависимости от значения pH, среду классифицируют следующим образом:

• Кислая среда: $pH < 7$. В такой среде концентрация ионов водорода $H^+$ превышает концентрацию гидроксид-ионов $OH^-$. Чем ниже значение pH, тем выше кислотность. Примерами могут служить желудочный сок ($pH \approx 1.5-3.5$) или лимонный сок ($pH \approx 2.4$).
• Нейтральная среда: $pH = 7$. В этой среде концентрации ионов водорода $H^+$ и гидроксид-ионов $OH^-$ равны. Классическим примером является химически чистая вода при температуре 25°C.
• Щелочная (основная) среда: $pH > 7$. В щелочной среде концентрация гидроксид-ионов $OH^-$ выше, чем концентрация ионов водорода $H^+$. Чем выше значение pH, тем выше основность (щелочность) среды. Примеры: мыльная вода ($pH \approx 10$), раствор аммиака ($pH \approx 11$).

Эта зависимость основана на ионном произведении воды. Вода диссоциирует на ионы водорода и гидроксид-ионы: $H_2O \rightleftharpoons H^+ + OH^-$. При 25°C произведение концентраций этих ионов является постоянной величиной: $K_w = [H^+][OH^-] = 10^{-14} \text{ (моль/л)}^2$. Из этого следует, что $pH + pOH = 14$, где $pOH = -\lg[OH^-]$ — показатель основности.

Ответ: Кислотность среды — это количественная характеристика содержания ионов водорода ($H^+$) в растворе. Она выражается через водородный показатель pH, который определяется как отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода. Среда считается кислой при $pH < 7$, нейтральной при $pH = 7$ и щелочной (основной) при $pH > 7$.