... arimilor de hidrogen care caracterizeaza proprietatile solutiilor exista o scala speciala si anume scala pH. Fiecare numar al acestei scale se determina din numarul ionilor de hidrogen continuti in solutie, cifrele scalei sunt logaritm zecimal negativ a concentratiei ionilor activi de hidrogen. Punctul central al scalei este pH7, acest numar corespunde reactiei neutre si proprietatilor neutre ale solutiei. In practica pH7 este apa chimic pura. Punctele scalei cu valori mai mari de 7 corespund solutiei care are proprietati alcaline, iar cele mai mici de 7 corespund solutieiilor cu caracter acid.Cresterea pH-ului intr-o solutie, corespunde micsorari concentratie ionilor de didrogen in ea, intrucat la variatia pH-ului cu o unitate ionii de hidrogen se schimba de 10 ori, cu doua unitati de 100 de ori, etc.In solutiile care se intalnesc in practica pH-ul de obicei nu este sub 2 si peste 10. Dar exista acizi concentrati, la care pH-ul poate scadea pana la -2, iar la solutiile alcaline concentrare , pH-ul poate fi mai mare de 15.Pentru a intelege caracteristica statica a unui proces de neutralizare este necesar sa se cunoasca unele aspecte esentiale privind ionizarea solutiilor acide si bazice.In apa pura are loc reactia de transfer de proton, realizandu-se echilibruH2O H2O H3OOH-constanta de aciditate a apei fiindKCH2O. COH- CH2OConcentratia apei CH2O este practic constanta 55.5 moliil la 25 C , astfel incat aceasta poate fi inclusa in constanta de aciditate, deoarece echilibrul este mult deplasat spre stanga, gradul de ionizare fiind foarte mic.Deci K CH3O. COH- CH. COH-imolilsunde , din motive de simplitate, pentru ionul de hidroniul H3O s-a utilizat notatia H.Constanta K, numita produs ionic al apei, variaza cu temperaturaTEMP0C10C20C25C30C50C1014K0.1130.2920.6
811.0081.475.47rezulta CH COH-KIn orice solutie apoasa exista concomitent atat ioni H, cat si ioni OH-.Concentratiile ionilor H si OH- pot fi variate prin modificarea concentratiei electrolitului, in limitele solubilitati, dar produsul ionic CH. COH- este intodeauna constant si anume egal cu produsul ionic al apei la temperatura respectiva.Acizi tari pot fi considerati izolati complet in solutiile diluate.Concentratia ionilor H in solutiile apoase se exprima logaritmicpH-log CHlog1 CH.Prin logaritmare expresia devine-log CH-log COH--logKDaca se noteaza pOH-log COH- si se tine seama ca la 25C, K10-14,avempHpOH14 pOH14-pHO O solutie apoasa este neutra atunci cind concentratiile ionilor de hidroniu si ionilor de hidroxil sunt egale,astfel incat,rezultaCH COH-10-7 molil.Solutiile apoase cu pH7 sunt acide, iar cele cu pH7 sunt bazice.Ionizarea unui acid are loc conform ecuatieiHA H2O H3OA- .Daca se amesteca o solutie acida cu una bazica pH-ul rezultat va fi determinat de agentul care se gaseste in exces, valoarea acestuia putind fi calculata prin rezolvarea in raport cu pH a ecuatiei obtinute din diferenta XA-XB a relatiilor XA 10-pH1CA- KaXB110-pH1 CB Kb .Se observa ca neutralitatea, adica XA-XB0, are loc la pH7 numaidaca CA- Ka CB KAb. CARACTERISTICI STATICE ALE PROCESELOR DE NEUTRALIZAREIn figura 2.1 sunt prezentate exemple tipice de caracteristici statice ale proceselor de neutralizare.Se poate observa atat caracterul puternic neliniar al procesului cat si dependenta caracteristicii statice de pH-ul solutiei la intrare curbele 1 si 2 .Pentru procesul din figura 2.1.a, pentru pH2 acid tare la intrarea solutiei, este necesar a se utiliza aproximativ 3,6 lmin 10 NaOH1000 lmin solutie uzata pentru a realiza pH7.Deci, daca la un proces de neutralizare concret pH-ul la intrare se modifica in intervalul 26, debitul reactivului necesar va varia intr-un raport de 10.00013,63,6x10-4.Caracterul puternic neliniar al caracteristicilor statice ale ... Download