ВОДОРОДНЫЕ ИОНЫ
Спасибо нашим инвесторам из казино онлайн
ВОДОРОДНЫЕ ИОНЫ , представляют собой положительно заряженные атомы водорода. Атом водорода состоит из положительного ядра и одного единственного электрона, при потере которого он превращается в В. и., обозначаемый Н’; В. ион, т. о., тождествен с ат. ядром водорода (протоном) и является наименьшей материальной массой, имеющей положительный заряд. Образование свободных В. и. из нейтральных атомов и молекул происходит в газах под влиянием электрического разряда, особенно при низких давлениях (см. Ионизация газов). В. и. легко соединяются с электронами, образуя снова нейтральные атомы. — Ионы в растворах. Электролиты, растворенные в воде или вообще в растворителе с высокой диэлектрической постоянной (см.), подвергаются электролитич. диссоциации, давая одновременно положительно заряженные катионы и отрицательно заряженные анионы. Сумма положительных и сумма отрицательных зарядов, образуемых из нейтральных молекул электролита, естественно должны быть равны друг другу. — Кислоты и щелочи. К к-там относятся вещества, дающие при диссоциации в растворе В. и. К-ты отличаются рядом характерных хим. и физ.-хим. свойств. Так, они действуют на металлы с выделением водорода и образованием соответствующих солей, соединяются с щелочами (также давая соли), отличаются кислым вкусом (послужившим причиной их названия) и т. д. Все эти свойства зависят от присутствия общего всем к-там В. и., являются реакциями Н-иона. Напр., при действии на металлы реакция идет след. образом: 2Н’ + + 2Ме = 2Ме’ + Н2. Металл в виде ионов идет в раствор, а В. и.’ выделяются в виде молекулярного водорода. Чем больше в растворе содержится Н’, тем сильнее выражены «кислые» свойства раствора, тем больше его «кислотность». В этом отношении разные к-ты сильно отличаются друг от друга. Т. н. «сильные» кислоты диссоциированы почти нацело, т. р. почти все.\олекулы их распадаются на В. и. и на соответствующие анионы. В слабых же к-тах распадается только часть молекул, при чем степень диссоциации определяется общими законами хим. равновесия («закон действия масс») и выражается следующим уравнением: В этом уравнении [Н"], [А'] и [АН] обозначают соответствующие концентрации В. и., аниона и недиссоциированных молекул кислоты, а к представляет константу, характеризующую силу кислоты и называемую константой диссоциации. Чем она больше, тем кислота сильнее, т. е. тем больше В. ионов при одинаковой концентрации к-ты находится в растворе. Для молочной кислоты к равно 1,5.Ю-4, для уксусной— l,8.10-s, для мочевой—1,5.10_в. Противоположной группой электролитов являются щелочи, свойства к-рых зависят от общего им всем гидроксил-иона ОН’. Щелочность, щелочная реакция раствора определяются кон – центрацией ОН-иона, подобно тому как это имеет место для кислотности и Н-ионов. Благодаря наличию гидроксильных ионов, щелочи реагируют с кислотами, при чем ОН’ первых и Н’ последних соединяются в молекулы воды, а катион щелочи и анион кислоты образуют соль. Процесс этот называется нейтрализацией; взаимное связывание приводит к исчезновению кислой и щелочной реакций и к образованию нейтрального раствора. Диссоциация воды. Нек-рые вещества обладают способностью выделять как Н’, так и ОН’ (см. Амфолиты). К ним относится и вода, молекулы к-рой способны распадаться на Н’ и ОН’. Поэтому в крайне небольшом количестве оба эти иона находятся (в равном числе) и в совершенно чистой, нейтральной воде, не содержащей ни кислот, ни щелочей. Наличие их может быть совершенно точно установлено путем измерения электропроводности чистой воды. Концентрация обоих ионов воды определяется таким же уравнением диссоциации, как и в случае кислот: [Н-]- [ОН'] , [Н,0] Т. к. в данном случае, в виду весьма слабой’ диссоциации воды, концентрация ее недиссоциированных молекул практически не меняется, то это уравнение можно упростить в обычное уравнение диссоциации воды: [Н-] • [ОН']=кЛв. (2) Константа кдг, представляющая произведение концентрации Н’ и ОН’ («ионное произведение» воды), имеет очень малую величину; при 18° она равна 0,7.Ю-14. В нейтральной воде [Н'] = [ОН']; концентрация каждого из этих ионов равняется приблизительно Ю-7. Тем же уравнением (2) определяется концентрация Н’ и ОН’ в кислых и в щелочных растворах. При прибавлении к-ты, т. е. новых Н-ионов, концентрация ОН-ионов воды уменьшается, но произведение обоих ионов остается постоянным;точно так же постоянно это произведение в щелочном растворе. Поэтому во всяком водном растворе концентрации Н’ и ОН’являются величинами сопряженными, обратно п