জলের ইলেক্ট্রোলাইটিক বিচ্ছিন্নতার সমীকরণ। পানি এবং pH এর বিয়োজন। হাইড্রোজেন সূচক - pH

বিশুদ্ধ পানি বৈদ্যুতিক প্রবাহ ভালভাবে পরিচালনা করে না, তবে এর পরিমাপযোগ্য বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা রয়েছে, যা হাইড্রোজেন আয়ন এবং হাইড্রোক্সাইড আয়নে H 2 O অণুর আংশিক বিয়োজন দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়েছে:

H 2 O H + + OH -

বিশুদ্ধ জলের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার মাত্রা দ্বারা, আপনি এতে H + এবং OH আয়নগুলির ঘনত্ব গণনা করতে পারেন। 25 ° C এ, এটি 10 ​​-7 mol / l এর সমান।

বিভাজন ধ্রুবক H 2 O নিম্নরূপ গণনা করা হয়:

আসুন এই সমীকরণটি আবার লিখি:

এটি জোর দেওয়া উচিত যে এই সূত্রটিতে H 2 O অণু, H + এবং OH - আয়নগুলির ভারসাম্য ঘনত্ব রয়েছে, যা H 2 O বিয়োজন প্রতিক্রিয়ায় ভারসাম্যের মুহুর্তে প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল।

কিন্তু, যেহেতু H 2 O বিচ্ছিন্নতার মাত্রা খুবই ছোট, তাই আমরা ধরে নিতে পারি যে ভারসাম্যের মুহূর্তে অবিচ্ছিন্ন H 2 O অণুর ঘনত্ব কার্যত জলের মোট প্রাথমিক ঘনত্বের সমান। 55.56 mol / dm 3 (1 dm 3 H 2 O তে 1000 g H 2 O বা 1000: 18 ≈ 55.56 (মোলস) রয়েছে। পাতলা জলীয় দ্রবণে, আমরা ধরে নিতে পারি যে H 2 O এর ঘনত্ব একই হবে। তাই, সমীকরণে প্রতিস্থাপন (42) একটি নতুন ধ্রুবক (বা কিলোওয়াট ), থাকবে:

ফলে সমীকরণ দেখায় যে জল এবং পাতলা জন্য জলীয় সমাধানএকটি স্থির তাপমাত্রায়, হাইড্রোজেন আয়ন এবং হাইড্রোক্সাইড আয়নগুলির মোলার ঘনত্বের গুণফল একটি ধ্রুবক মান। একে অন্যভাবে বলা হয় জলের আয়ন পণ্য .

25 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বিশুদ্ধ পানিতে।
তাই নির্দিষ্ট তাপমাত্রার জন্য:

তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে মান বৃদ্ধি পায়। 100 ° C এ, এটি 5.5 ∙ 10 -13 (চিত্র 34) এ পৌঁছায়।

ভাত। 34. জল K w এর বিভাজন ধ্রুবকের নির্ভরতা
তাপমাত্রা t(°সে) থেকে

যে সমাধানগুলিতে H + এবং OH আয়নগুলির ঘনত্ব একই থাকে তাকে বলা হয় নিরপেক্ষ সমাধান. AT টকদ্রবণে আরও হাইড্রোজেন আয়ন থাকে এবং ক্ষারীয়- হাইড্রক্সাইড আয়ন।কিন্তু দ্রবণে মাধ্যমের প্রতিক্রিয়া যাই হোক না কেন, H + এবং OH আয়নের মোলার ঘনত্বের গুণফল স্থির থাকবে।

যদি, উদাহরণস্বরূপ, বিশুদ্ধ H 2 O-তে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ অ্যাসিড যোগ করা হয় এবং H + আয়নের ঘনত্ব 10 -4 mol / dm 3 এ বৃদ্ধি পায়, তাহলে OH - আয়নগুলির ঘনত্ব যথাক্রমে হ্রাস পাবে যাতে পণ্যটি 10 -14 এর সমান থাকে। অতএব, এই দ্রবণে, হাইড্রক্সাইড আয়নগুলির ঘনত্ব 10 -14: 10 -4 \u003d 10 -10 mol / dm 3 এর সমান হবে। এই উদাহরণটি দেখায় যে যদি জলীয় দ্রবণে হাইড্রোজেন আয়নগুলির ঘনত্ব জানা যায়, তবে হাইড্রোক্সাইড আয়নের ঘনত্বও নির্ধারিত হয়। অতএব, একটি দ্রবণের প্রতিক্রিয়া পরিমাণগতভাবে H + আয়নগুলির ঘনত্ব দ্বারা চিহ্নিত করা যেতে পারে:

নিরপেক্ষ সমাধান ®

টক সমাধান ®

ক্ষারীয় দ্রবণ ®

অনুশীলনে, একটি দ্রবণের অম্লতা বা ক্ষারত্বকে পরিমাণগতভাবে চিহ্নিত করতে, এটিতে ব্যবহৃত H + আয়নের মোলার ঘনত্ব নয়, তবে এর ঋণাত্মক দশমিক লগারিদম। এই মান বলা হয় pH সূচক এবং দ্বারা চিহ্নিত করা হয় পিএইচ :

pH = –lg

উদাহরণস্বরূপ, যদি, তাহলে pH = 2; যদি, তাহলে pH = 10. একটি নিরপেক্ষ দ্রবণে, pH = 7. অম্লীয় দ্রবণে, pH< 7 (и тем меньше, чем «кислее» раствор, т.е., чем больше в нём концентрация ионов Н +). В щёлочных растворах рН >7 (এবং যত বেশি, তত বেশি "ক্ষারীয়" দ্রবণ, অর্থাৎ, এতে H + আয়নের ঘনত্ব কম)।

একটি সমাধানের pH পরিমাপের জন্য বিভিন্ন পদ্ধতি রয়েছে। নামক বিশেষ বিকারক ব্যবহার করে সমাধানের প্রতিক্রিয়া আনুমানিকভাবে মূল্যায়ন করা খুবই সুবিধাজনক অ্যাসিড-বেস সূচক . দ্রবণে এই পদার্থের রঙ পরিবর্তিত হয় এটিতে H + আয়নের ঘনত্বের উপর নির্ভর করে। সবচেয়ে সাধারণ কিছু সূচকের বৈশিষ্ট্যগুলি সারণি 12 এ উপস্থাপন করা হয়েছে।

টেবিল 12সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অ্যাসিড-বেস সূচক

জল- দুর্বল অ্যামফোটেরিক ইলেক্ট্রোলাইট।

জল আয়নকরণ সমীকরণ, হাইড্রোজেন আয়ন H + এর হাইড্রেশন বিবেচনা করে, হল:

H + আয়নগুলির হাইড্রেশন বিবেচনা না করে, জল বিচ্ছিন্নকরণ সমীকরণের ফর্ম রয়েছে:

দ্বিতীয় সমীকরণ থেকে দেখা যায়, পানিতে হাইড্রোজেন আয়ন H + এবং হাইড্রোক্সাইড আয়ন OH - এর ঘনত্ব একই। 25 o C [H +] \u003d [OH -] \u003d 10 -7 mol / l এ।

হাইড্রোজেন আয়ন এবং হাইড্রোক্সাইড আয়নগুলির ঘনত্বের গুণফলকে বলা হয় জলের আয়ন পণ্য(K H 2 O)।

K H 2 O = ∙

K H 2 O একটি ধ্রুবক মান, এবং 25 ° C তাপমাত্রায়

K H 2 O \u003d 10 -7 ∙10 -7 \u003d 10 -14

ইলেক্ট্রোলাইটগুলির পাতলা জলীয় দ্রবণে, জলের মতো, হাইড্রোজেন আয়ন H + এবং হাইড্রোক্সাইড আয়ন OH - এর ঘনত্বের গুণফল - একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় একটি ধ্রুবক মান। জলের আয়নিক পণ্য হাইড্রোক্সাইড আয়ন OH-এর ঘনত্ব গণনা করা যেকোনো জলীয় দ্রবণের জন্য সম্ভব করে তোলে - যদি হাইড্রোজেন আয়ন H + এর ঘনত্ব জানা যায়, এবং তদ্বিপরীত।

যে কোনো জলীয় দ্রবণের পরিবেশকে হাইড্রোজেন আয়ন H + বা হাইড্রোক্সাইড আয়ন OH - এর ঘনত্ব দ্বারা চিহ্নিত করা যেতে পারে।

জলীয় দ্রবণে তিন ধরনের মিডিয়া রয়েছে: নিরপেক্ষ, ক্ষারীয় এবং অম্লীয়।

নিরপেক্ষ পরিবেশ- এটি এমন একটি পরিবেশ যেখানে হাইড্রোজেন আয়নগুলির ঘনত্ব হাইড্রোক্সাইড আয়নগুলির ঘনত্বের সমান:

[H + ] = = 10 -7 mol/l

অ্যাসিড পরিবেশএকটি পরিবেশ যেখানে হাইড্রোজেন আয়নগুলির ঘনত্ব হাইড্রোক্সাইড আয়নের ঘনত্বের চেয়ে বেশি:

[H +] > [OH -], > 10 -7 mol/l

ক্ষারীয় পরিবেশ- এটি এমন একটি পরিবেশ যেখানে হাইড্রোজেন আয়নগুলির ঘনত্ব হাইড্রোক্সাইড আয়নের ঘনত্বের চেয়ে কম:

< , < 10 -7 моль/л

সমাধান মিডিয়াকে চিহ্নিত করতে, তথাকথিত পিএইচ মান (পিএইচ) ব্যবহার করা সুবিধাজনক।

pH pHহাইড্রোজেন আয়নগুলির ঘনত্বের ঋণাত্মক দশমিক লগারিদম বলা হয়: pH = -lg।

উদাহরণস্বরূপ, যদি \u003d 10 -3 mol / l, তারপর pH \u003d 3, সমাধানের মাধ্যমটি অম্লীয়; যদি [H + ] = 10 -12 mol / l, তাহলে pH = 12, দ্রবণের মাধ্যম ক্ষারীয়:

পিএইচ যত কম 7, দ্রবণ তত বেশি অম্লীয়। pH 7 যত বেশি, দ্রবণের ক্ষারত্ব তত বেশি।

H + আয়নগুলির ঘনত্ব, pH মান এবং দ্রবণের মাধ্যমের মধ্যে সম্পর্ক নিম্নলিখিত চিত্রটিতে দেখানো হয়েছে:

পিএইচ পরিমাপের জন্য বিভিন্ন পদ্ধতি রয়েছে। গুণগতভাবে, ইলেক্ট্রোলাইটগুলির জলীয় দ্রবণের পরিবেশের প্রকৃতি নির্দেশক ব্যবহার করে নির্ধারিত হয়।

সূচকপদার্থগুলিকে বলা হয় যেগুলি দ্রবণের মাধ্যমের উপর নির্ভর করে বিপরীতভাবে তাদের রঙ পরিবর্তন করে, যেমন, দ্রবণের pH।

অনুশীলনে, সূচক ব্যবহার করা হয় লিটমাস, মিথাইল কমলা (মিথাইল কমলা) এবং ফেনোলফথালিন. তারা একটি ছোট পিএইচ পরিসরে তাদের রঙ পরিবর্তন করে: লিটমাস - 5.0 থেকে 8.0 পর্যন্ত পিএইচ পরিসরে; মিথাইল কমলা - 3.1 থেকে 4.4 পর্যন্ত; এবং ফেনোলফথালিন - 8.2 থেকে 10.0 পর্যন্ত।

সূচকগুলির রঙের পরিবর্তন চিত্রটিতে দেখানো হয়েছে:

ছায়াযুক্ত অঞ্চলগুলি নির্দেশকের রঙ পরিবর্তনের জন্য ব্যবধান দেখায়।

উপরের সূচকগুলি ছাড়াও, একটি সর্বজনীন সূচকও ব্যবহার করা হয়, যা 0 থেকে 14 পর্যন্ত বিস্তৃত পরিসরে pH নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

পিএইচ মান আছে তাত্পর্যপূর্ণরাসায়নিক এবং জৈবিক প্রক্রিয়ায়, যেহেতু, মাধ্যমের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে, এই প্রক্রিয়াগুলি বিভিন্ন গতিতে এবং বিভিন্ন দিকে চলতে পারে।

অতএব, ঔষধ, বিজ্ঞান, প্রযুক্তিতে সমাধানের pH নির্ধারণ করা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। কৃষি. রক্তের pH বা গ্যাস্ট্রিক রসের পরিবর্তন হল ওষুধের একটি ডায়াগনস্টিক পরীক্ষা। স্বাভাবিক মান থেকে পিএইচ-এর বিচ্যুতি এমনকি 0.01 ইউনিট দ্বারা শরীরের রোগগত প্রক্রিয়া নির্দেশ করে। হাইড্রোজেন আয়ন H + এর ঘনত্বের স্থায়িত্ব জীবের অভ্যন্তরীণ পরিবেশের একটি গুরুত্বপূর্ণ ধ্রুবক।

সুতরাং, স্বাভাবিক অম্লতার সাথে, গ্যাস্ট্রিক রসের পিএইচ 1.7 আছে; মানুষের রক্তের pH 7.4; লালা - 6.9। প্রতিটি এনজাইম একটি নির্দিষ্ট পিএইচ মানতে কাজ করে: পিএইচ 7 গ্যাস্ট্রিক পেপসিনে পিএইচ 1.5-2 এ ব্লাড ক্যাটালেস; ইত্যাদি

পাঠ্যপুস্তকটি উচ্চতর অ-রাসায়নিক বিশেষত্বের শিক্ষার্থীদের জন্য উদ্দিষ্ট শিক্ষা প্রতিষ্ঠান. যারা স্বাধীনভাবে রসায়নের মূল বিষয়গুলি অধ্যয়ন করে এবং রাসায়নিক প্রযুক্তিগত স্কুল এবং সিনিয়র মাধ্যমিক বিদ্যালয়ের শিক্ষার্থীদের জন্য এটি একটি ম্যানুয়াল হিসাবে কাজ করতে পারে।

কিংবদন্তি পাঠ্যপুস্তক, ইউরোপ, এশিয়া, আফ্রিকার অনেক ভাষায় অনূদিত এবং 5 মিলিয়ন কপির মোট প্রচলন সহ প্রকাশিত হয়েছে।

ফাইলটি তৈরি করার সময়, http://alnam.ru/book_chem.php সাইটটি ব্যবহার করা হয়েছিল

বই:

<<< Назад

ফরোয়ার্ড >>>

বিশুদ্ধ জল খুব খারাপভাবে বিদ্যুৎ সঞ্চালন করে, কিন্তু তবুও একটি পরিমাপযোগ্য বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা রয়েছে, যা হাইড্রোজেন আয়ন এবং হাইড্রোক্সাইড আয়নে জলের ক্ষুদ্র বিয়োজন দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়:

বিশুদ্ধ জলের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা জলে হাইড্রোজেন আয়ন এবং হাইড্রোক্সাইড আয়নগুলির ঘনত্ব গণনা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। 25°C এ এটি 10 ​​-7 mol/l এর সমান।

জলের বিভাজন ধ্রুবকের জন্য একটি অভিব্যক্তি লিখি:

আসুন এই সমীকরণটি নিম্নরূপ পুনরায় লিখি:

যেহেতু পানির বিচ্ছিন্নতার মাত্রা খুবই ছোট, তাই পানিতে অবিচ্ছিন্ন H 2 O অণুর ঘনত্ব কার্যত পানির মোট ঘনত্বের সমান, অর্থাৎ 55.55 mol/l (1 লিটারে 1000 গ্রাম পানি থাকে, অর্থাৎ 1000: 18.02 = 55.55 mol)। পাতলা জলীয় দ্রবণে, জলের ঘনত্ব একই বিবেচনা করা যেতে পারে। অতএব, শেষ সমীকরণে পণ্যটিকে একটি নতুন ধ্রুবক K H 2 O দিয়ে প্রতিস্থাপন করলে, আমাদের হবে:

ফলস্বরূপ সমীকরণটি দেখায় যে একটি স্থির তাপমাত্রায় জল এবং পাতলা জলীয় দ্রবণের জন্য, হাইড্রোজেন আয়ন এবং হাইড্রোক্সাইড আয়নের ঘনত্বের গুণফল একটি ধ্রুবক মান। এই ধ্রুবক মানটিকে জলের আয়নিক গুণ বলা হয়। সংখ্যাগত মানশেষ সমীকরণে হাইড্রোজেন আয়ন এবং হাইড্রোক্সাইড আয়নগুলির ঘনত্ব প্রতিস্থাপন করে এটি পাওয়া সহজ। বিশুদ্ধ পানিতে 25°C ==1·10 -7 mol/l. তাই নির্দিষ্ট তাপমাত্রার জন্য:

যেসব দ্রবণে হাইড্রোজেন আয়ন এবং হাইড্রোক্সাইড আয়নের ঘনত্ব একই থাকে তাকে নিরপেক্ষ দ্রবণ বলে। 25°C এ, যেমনটি ইতিমধ্যে উল্লিখিত হয়েছে, নিরপেক্ষ দ্রবণে, হাইড্রোজেন আয়ন এবং হাইড্রোক্সাইড আয়ন উভয়ের ঘনত্ব হল 10 -7 mol/l। অম্লীয় দ্রবণে, হাইড্রোজেন আয়নের ঘনত্ব বেশি, ক্ষারীয় দ্রবণে, হাইড্রোক্সাইড আয়নের ঘনত্ব। কিন্তু দ্রবণের প্রতিক্রিয়া যাই হোক না কেন, হাইড্রোজেন আয়ন এবং হাইড্রোক্সাইড আয়নের ঘনত্বের গুণফল স্থির থাকে।

যদি, উদাহরণস্বরূপ, বিশুদ্ধ জলে পর্যাপ্ত অ্যাসিড যোগ করা হয় যাতে হাইড্রোজেন আয়নগুলির ঘনত্ব 10 -3 mol / l পর্যন্ত বেড়ে যায়, তাহলে হাইড্রক্সাইড আয়নগুলির ঘনত্ব হ্রাস পাবে যাতে পণ্যটি 10 ​​-14 এর সমান থাকে। অতএব, এই দ্রবণে, হাইড্রক্সাইড আয়নগুলির ঘনত্ব হবে:

10 -14 /10 -3 \u003d 10 -11 mol / l

বিপরীতে, আপনি যদি জলে ক্ষার যোগ করেন এবং এইভাবে হাইড্রোক্সাইড আয়নগুলির ঘনত্ব বৃদ্ধি করেন, উদাহরণস্বরূপ, 10 -5 mol / l, তাহলে হাইড্রোজেন আয়নগুলির ঘনত্ব হবে:

10 -14 /10 -5 \u003d 10 -9 mol/l

এই উদাহরণগুলি দেখায় যে যদি জলীয় দ্রবণে হাইড্রোজেন আয়নের ঘনত্ব জানা যায়, তবে হাইড্রোক্সাইড আয়নগুলির ঘনত্বও নির্ধারিত হয়। অতএব, অ্যাসিডিটির ডিগ্রি এবং দ্রবণের ক্ষারত্বের ডিগ্রি উভয়ই হাইড্রোজেন আয়নগুলির ঘনত্ব দ্বারা পরিমাণগতভাবে চিহ্নিত করা যেতে পারে:

একটি দ্রবণের অম্লতা বা ক্ষারত্ব অন্য, আরও সুবিধাজনক উপায়ে প্রকাশ করা যেতে পারে: হাইড্রোজেন আয়নের ঘনত্বের পরিবর্তে, এর দশমিক লগারিদম নির্দেশিত হয়, বিপরীত চিহ্ন দিয়ে নেওয়া হয়। পরবর্তী মানটিকে pH মান বলা হয় এবং pH দ্বারা চিহ্নিত করা হয়:

উদাহরণস্বরূপ, যদি =10 -5 mol/l, তাহলে pH=5; যদি \u003d 10 -9 mol/l, তাহলে pH \u003d 9, ইত্যাদি। এ থেকে এটা স্পষ্ট যে একটি নিরপেক্ষ দ্রবণে (= 10 -7 mol/l) pH \u003d 7। অম্লীয় pH দ্রবণে<7 и тем меньше, чем кислее раствор. Наоборот, в щелочных растворах pH>7 এবং যত বেশি, দ্রবণের ক্ষারত্ব তত বেশি।

পিএইচ পরিমাপের জন্য বিভিন্ন পদ্ধতি রয়েছে। আনুমানিকভাবে, একটি দ্রবণের প্রতিক্রিয়া নির্দেশক নামক বিশেষ বিকারক ব্যবহার করে নির্ধারণ করা যেতে পারে, যার রঙ হাইড্রোজেন আয়নের ঘনত্বের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়। সবচেয়ে সাধারণ সূচকগুলি হল মিথাইল কমলা, মিথাইল লাল, ফেনোলফথালিন। টেবিলে. 17 কিছু সূচকের বৈশিষ্ট্য দেওয়া হয়েছে।

অনেক প্রক্রিয়ার জন্য, pH মান খেলে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা. সুতরাং, মানুষ এবং প্রাণীদের রক্তের pH এর একটি কঠোরভাবে ধ্রুবক মান রয়েছে। গাছপালা সাধারণত তখনই বাড়তে পারে যখন মাটির দ্রবণের pH মানগুলি প্রদত্ত উদ্ভিদ প্রজাতির একটি নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে থাকে। প্রাকৃতিক জলের বৈশিষ্ট্য, বিশেষ করে তাদের ক্ষয়কারীতা, তাদের pH-এর উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল।

সারণী 17. মূল সূচক

<<< Назад

ফরোয়ার্ড >>>

রাসায়নিকভাবে বিশুদ্ধ জলের, যদিও নগণ্য, কিন্তু পরিমাপযোগ্য বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, যেহেতু জল অল্প পরিমাণে আয়নে বিচ্ছিন্ন হয়। তাই ঘরের তাপমাত্রায়, মাত্র 10 8 জলের অণুগুলির মধ্যে একটি বিচ্ছিন্ন আকারে থাকে। প্রক্রিয়া ইলেক্ট্রোলাইটিক বিচ্ছিন্নতাপর্যাপ্ত উচ্চ মেরুতার কারণে জল সম্ভব O-H সংযোগএবং জলের অণুগুলির মধ্যে হাইড্রোজেন বন্ধনের একটি সিস্টেমের উপস্থিতি। জল বিচ্ছেদ সমীকরণ নিম্নরূপ লেখা হয়:

2H 2 O ↔ H 3 O + + OH -,

যেখানে H 3 O + হল হাইড্রোজেন হাইড্রোনিয়াম ক্যাটেশন।

জল বিচ্ছিন্নকরণ সমীকরণ একটি সহজ আকারে লেখা যেতে পারে:

H 2 O ↔ H + + OH -।

জলে হাইড্রোজেন এবং হাইড্রোক্সাইড আয়নগুলির উপস্থিতি এটিকে অ্যামফোলাইটের নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য দেয়, যেমন একটি দুর্বল অ্যাসিড এবং একটি দুর্বল বেসের কার্য সম্পাদন করার ক্ষমতা। 22 0 С তাপমাত্রায় জলের বিচ্ছেদ ধ্রুবক:

হাইড্রোজেন ক্যাটেশন এবং হাইড্রোক্সো-আয়নগুলির যথাক্রমে g-ion/l-এ ভারসাম্য ঘনত্ব কোথায় এবং তা হল mol/l-এ জলের ভারসাম্য ঘনত্ব। প্রদত্ত যে জলের বিচ্ছিন্নতার মাত্রা অত্যন্ত ছোট, অবিচ্ছিন্ন জলের অণুগুলির ভারসাম্য ঘনত্বকে এর 1 লিটারে জলের মোট পরিমাণের সমান করা যেতে পারে:

এখন অভিব্যক্তি (1) নিম্নলিখিত আকারে লেখা যেতে পারে:

অতএব = (1.8 10 -16) 55.56 = 10 -14 g-ion 2 / l 2।

হাইড্রোজেন আয়ন এবং হাইড্রোক্সো আয়নগুলির ঘনত্বের গুণফল কেবল জলের জন্যই নয়, লবণ, অ্যাসিড এবং ক্ষারগুলির জলীয় দ্রবণের জন্যও ধ্রুবক। এই মান বলা হয় জলের আয়ন পণ্যবা জল ধ্রুবক।অতএব: K H2O \u003d \u003d 10 -14 g-ion 2 / l 2।

নিরপেক্ষ মিডিয়ার জন্য = = 10 -7 g-ion/l. অম্লীয় পরিবেশে > এবং ক্ষারীয় পরিবেশে< . При этом в любых средах произведение концентраций ионов водорода и гидроксо-ионов при данной температуре остается постоянным и равным 10 -14 г-ион 2 /л 2 . Таким образом, пользуясь ионным произведением воды, любую реакцию среды (нейтральную, кислую или щелочную) можно количественно выразить при помощи концентрации водородных ионов.

1.2। হাইড্রোজেন সূচক - pH

একটি মাধ্যমের প্রতিক্রিয়াকে পরিমাণগতভাবে চিহ্নিত করার জন্য, সাধারণত হাইড্রোজেন আয়নগুলির ঘনত্ব দেওয়া হয় না, তবে কিছু শর্তসাপেক্ষ সূচক, যা pH দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং বলা হয় হাইড্রোজেন সূচক।এটি হাইড্রোজেন ক্যাটেশনের ঘনত্বের ঋণাত্মক দশমিক লগারিদম pH \u003d - lg।

একটি নিরপেক্ষ পরিবেশের জন্য pH = -lg 10 -7 = 7;

অ্যাসিডের জন্য - pH< 7;

ক্ষারীয় জন্য - pH > 7।

ধারণা হাইড্রক্সিল সূচক pOH = - lg [OH -]।

pH + pOH = 14।

প্রকৌশলে এবং বিশেষ করে নির্মাণ ব্যবসায় pH-এর নির্ণয় অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সাধারণত, পিএইচ ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয় সূচক- হাইড্রোজেন আয়নগুলির ঘনত্বের উপর নির্ভর করে যে পদার্থগুলি তাদের রঙ পরিবর্তন করতে পারে। সূচকগুলি হল দুর্বল অ্যাসিড এবং বেস, যার অণু এবং আয়নগুলি বিভিন্ন রঙে রঙিন (সারণী 1)।

1 নং টেবিল

যাইহোক, সূচক না সুনির্দিষ্ট সংজ্ঞা pH মান, তাই আধুনিক pH পরিমাপ বৈদ্যুতিক রাসায়নিক পদ্ধতি ব্যবহার করে করা হয়, যার যথার্থতা ± 0.01 pH ইউনিট।

তরল জলের একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল প্রতিক্রিয়া অনুসারে স্বতঃস্ফূর্তভাবে বিচ্ছিন্ন হওয়ার ক্ষমতা:

H 2 O (l) "H + (aq) + OH - (aq)

এই প্রক্রিয়াটিকে স্ব-আয়নকরণ বা অটোপ্রোটোলাইসিসও বলা হয়। ফলস্বরূপ H + প্রোটন এবং OH - anions একটি নির্দিষ্ট সংখ্যক মেরু জলের অণু দ্বারা বেষ্টিত, যেমন হাইড্রেটেড: H + ×nH 2 O; OH - ×mH 2 O। প্রাথমিক হাইড্রেশনকে বেশ কয়েকটি অ্যাকোয়া কমপ্লেক্স দ্বারা উপস্থাপন করা যেতে পারে: H 3 O + ; H 5 O 2 +; H 7 O 3 +; H 9 O 4 + , যার মধ্যে আয়ন H 9 O 4 + (H + × 4H 2 O) প্রাধান্য পায়। জলে এই সমস্ত আয়নগুলির জীবনকাল খুব কম, কারণ প্রোটন ক্রমাগত একই অণু থেকে দূরে স্থানান্তরিত হয়

অন্যদের জল। সাধারণত, সরলতার জন্য, কেবলমাত্র H 3 O + (H + ×H 2 O), যাকে হাইড্রোনিয়াম আয়ন বলা হয়, সমীকরণে ব্যবহার করা হয়।

প্রোটনের হাইড্রেশন এবং হাইড্রোক্সোনিয়াম আয়ন গঠনকে বিবেচনা করে জল বিচ্ছিন্নকরণের প্রক্রিয়াটি লেখা যেতে পারে: 2H 2 O « H 3 O + + OH -

জল একটি দুর্বল ইলেক্ট্রোলাইট, যার বিচ্ছিন্নতার ডিগ্রি

যেহেতু à C সমান (H 2 O) "C ref (H 2 O) বা [H 2 O] সমান ≈ [H 2 O] রেফের

এক লিটার পানিতে মোলের সংখ্যা। একটি পাতলা দ্রবণে C রেফ (H 2 O) স্থির থাকে। এই পরিস্থিতি আমাদেরকে ভারসাম্য ধ্রুবকের মধ্যে C সমান (H 2 O) অন্তর্ভুক্ত করতে দেয়।

এইভাবে, দুটি ধ্রুবকের গুণফল একটি নতুন ধ্রুবক দেয়, যাকে বলে জলের আয়ন পণ্য। 298 কে তাপমাত্রায়।

¾- জলের আয়নিক দ্রব্যের স্থায়িত্বের অর্থ হল যে কোনও জলীয় দ্রবণে: অম্লীয়, নিরপেক্ষ বা ক্ষারীয় - সর্বদা উভয় ধরণের আয়ন থাকে (H + এবং OH -)

¾- বিশুদ্ধ পানিতে, হাইড্রোজেন এবং হাইড্রোক্সাইড আয়নের ঘনত্ব সমান এবং স্বাভাবিক অবস্থায় থাকে:

K w 1/2 \u003d 10 -7 mol/l.

¾- যখন অ্যাসিড যোগ করা হয়, [H + ] এর ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়, যেমন ভারসাম্য বাম দিকে সরে যায় এবং [OH - ] এর ঘনত্ব কমে যায়, কিন্তু K w 10 -14 এর সমান থাকে।

একটি অম্লীয় পরিবেশে > 10 -7 mol/l, এবং< 10 -7 моль/л

ক্ষারীয় পরিবেশে< 10 -7 моль/л, а >10 -7 mol/l

অনুশীলনে, সুবিধার জন্য, আমরা ব্যবহার করি pH মান (pH)এবং মাধ্যমের হাইড্রক্সিল সূচক (pOH)।

এটি বিপরীত চিহ্নের সাথে নেওয়া দ্রবণে হাইড্রোজেন আয়ন বা হাইড্রোক্সাইড আয়নগুলির যথাক্রমে ঘনত্বের (ক্রিয়াকলাপ) দশমিক লগারিদম: pH = - lg, pOH = - lg

জলীয় দ্রবণে, pH + pOH = 14।

টেবিল নম্বর 14।

Kw তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে (যেহেতু জল বিয়োজন একটি এন্ডোথার্মিক প্রক্রিয়া)

K w (25 o C) \u003d 10 -14 Þ pH \u003d 7

K w (50 o C) \u003d 5.47 × 10 -14 Þ pH \u003d 6.63

pH পরিমাপ অত্যন্ত ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। জীববিজ্ঞান এবং ওষুধে, জৈবিক তরলগুলির pH মান প্যাথলজিগুলি নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, স্বাভাবিক সিরাম পিএইচ হল 7.4±0.05; লালা - 6.35..6.85; গ্যাস্ট্রিক রস - 0.9..1.1; অশ্রু - 7.4±0.1। কৃষিতে, pH মাটির অম্লতা, প্রাকৃতিক জলের পরিবেশগত অবস্থা ইত্যাদির বৈশিষ্ট্য দেখায়।

অ্যাসিড-বেস সূচকগুলি হল রাসায়নিক যৌগ যেগুলি যে পরিবেশে পাওয়া যায় তার pH এর উপর নির্ভর করে রঙ পরিবর্তন করে। আপনি সম্ভবত এতে লেবু রাখলে চায়ের রঙ কীভাবে পরিবর্তিত হয় সেদিকে আপনি মনোযোগ দিয়েছেন - এটি একটি অ্যাসিড-বেস নির্দেশকের ক্রিয়াকলাপের উদাহরণ।

সূচকগুলি সাধারণত দুর্বল জৈব অ্যাসিড বা ঘাঁটি এবং দুটি টাটোমেরিক আকারে দ্রবণে বিদ্যমান থাকতে পারে:

HInd « H + + Ind - , যেখানে HInd হল অ্যাসিড ফর্ম (এটি হল সেই ফর্ম যা অ্যাসিডিক দ্রবণে প্রাধান্য পায়); ইন্ড হল প্রধান রূপ (ক্ষারীয় দ্রবণে প্রধান)।

সূচকের আচরণ একই আয়ন সহ একটি শক্তিশালী উপস্থিতিতে একটি দুর্বল ইলেক্ট্রোলাইটের আচরণের অনুরূপ। অধিকতর ফলস্বরূপ, ভারসাম্য অ্যাসিড ফর্ম HInd এবং তদ্বিপরীত (Le Chatelier এর নীতি) অস্তিত্বের দিকে স্থানান্তরিত হয়।

অভিজ্ঞতা স্পষ্টভাবে কিছু সূচক ব্যবহার করার সম্ভাবনা দেখায়:

টেবিল নং 15

বিশেষ ডিভাইস - পিএইচ মিটার আপনাকে 0 থেকে 14 পর্যন্ত পরিসরে 0.01 এর নির্ভুলতার সাথে pH পরিমাপ করতে দেয়। সংজ্ঞাটি গ্যালভানিক কোষের ইএমএফ পরিমাপের উপর ভিত্তি করে, যার একটি ইলেক্ট্রোড, উদাহরণস্বরূপ, কাচ।

হাইড্রোজেন আয়নের সবচেয়ে সঠিক ঘনত্ব অ্যাসিড-বেস টাইট্রেশন দ্বারা নির্ধারণ করা যেতে পারে। টাইট্রেশন হল একটি পরিচিত ঘনত্বের (টাইট্রেন্ট) দ্রবণের ছোট অংশগুলিকে টাইট্রেট করা সমাধানে ধীরে ধীরে যোগ করার প্রক্রিয়া, যার ঘনত্ব আমরা নির্ধারণ করতে চাই।

বাফার সমাধান- এগুলি এমন সিস্টেম যার pH তুলনামূলকভাবে সামান্য পরিবর্তিত হয় যখন পাতলা হয় বা তাদের সাথে অল্প পরিমাণে অ্যাসিড বা ক্ষার যুক্ত হয়। প্রায়শই এগুলি সমন্বিত সমাধানগুলি থাকে:

ক) ক) দুর্বল অ্যাসিড এবং এর লবণ (CH 3 COOH + CH 3 COOHA) - অ্যাসিটেট বাফার

গ) দুর্বল ভিত্তি এবং এর লবণ (NH 4 OH + NH 4 Cl)- অ্যামোনিয়াম-অ্যামোনিয়াম বাফার

গ) ভিন্ন K d সহ দুটি অ্যাসিড লবণ (Na 2 HPO 4 + NaH 2 PO 4) - ফসফেট বাফার

আসুন উদাহরণ হিসাবে অ্যাসিটেট বাফার দ্রবণ ব্যবহার করে বাফার সমাধানের নিয়ন্ত্রক প্রক্রিয়া বিবেচনা করি।

CH 3 COOH «CH 3 COO - + H +,

সিএইচ 3 কোনা « সিএইচ 3 সিওও - + না +

1. 1) যদি আপনি বাফার মিশ্রণে অল্প পরিমাণে ক্ষার যোগ করেন:

CH 3 COOH + NaOH " CH 3 COONa + H 2 O,

NaOH একটি দুর্বল ইলেক্ট্রোলাইট H 2 O গঠনের জন্য অ্যাসিটিক অ্যাসিডের সাথে নিরপেক্ষ হয়। সোডিয়াম অ্যাসিটেটের অতিরিক্ত ভারসাম্যকে ফলে অ্যাসিডের দিকে সরিয়ে দেয়।

2. 2) যদি আপনি অল্প পরিমাণে অ্যাসিড যোগ করেন:

CH 3 COONa + HCl « CH 3 COOH + NaCl

হাইড্রোজেন ক্যাটেশন H + বাইন্ড আয়ন CH3COO -

বাফার অ্যাসিটেট দ্রবণে হাইড্রোজেন আয়নের ঘনত্ব খুঁজে বের করা যাক:

অ্যাসিটিক অ্যাসিড ক্ষত সি রেফের ভারসাম্য ঘনত্ব, (যেহেতু দুর্বল ইলেক্ট্রোলাইট), এবং [СH 3 COO - ] = C লবণ (যেহেতু লবণ একটি শক্তিশালী ইলেক্ট্রোলাইট), তারপর। হেন্ডারসন-হাসেলবাচ সমীকরণ:

এইভাবে, বাফার সিস্টেমের pH লবণ এবং অ্যাসিড ঘনত্বের অনুপাত দ্বারা নির্ধারিত হয়। মিশ্রিত করা হলে, এই অনুপাত পরিবর্তিত হয় না এবং পাতলা করার সময় বাফারের pH পরিবর্তিত হয় না; এটি একটি বিশুদ্ধ ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণ থেকে বাফার সিস্টেমকে আলাদা করে, যার জন্য অস্টওয়াল্ড তরলীকরণ আইন বৈধ।

বাফার সিস্টেমের দুটি বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

1.বাফার বল. পরম মানবাফার বল নির্ভর করে

বাফার সিস্টেম উপাদানগুলির মোট ঘনত্ব, যেমন বাফার সিস্টেমের ঘনত্ব যত বেশি, পিএইচ-এর একই পরিবর্তনের জন্য তত বেশি ক্ষার (অ্যাসিড) প্রয়োজন।

2.বাফার ট্যাঙ্ক (বি)।বাফার ক্ষমতা হল সেই সীমা যেখানে বাফারিং ক্রিয়া ঘটে। বাফার মিশ্রণ শুধুমাত্র pH স্থির রাখে যদি দ্রবণে যোগ করা শক্তিশালী অ্যাসিড বা বেসের পরিমাণ একটি নির্দিষ্ট সীমা মান অতিক্রম না করে - B. বাফার ক্ষমতা একটি শক্তিশালী অ্যাসিড (বেস) এর g/eq সংখ্যা দ্বারা নির্ধারিত হয় প্রতি ইউনিট পিএইচ মান পরিবর্তন করার জন্য বাফার মিশ্রণের এক লিটারে যোগ করতে হবে, যেমন . উপসংহার: বাফার সিস্টেমের বৈশিষ্ট্য:

1. 1. তরলীকরণের উপর সামান্য নির্ভরশীল।

2. 2. শক্তিশালী অ্যাসিড (বেস) যোগ করলে B এর বাফার ক্ষমতার মধ্যে সামান্য পার্থক্য হয়।

3. 3. বাফার ক্ষমতা নির্ভর করে বাফার শক্তির উপর (উপাদানের ঘনত্বের উপর)।

4. 4. বাফার সর্বাধিক প্রভাব প্রদর্শন করে যখন অ্যাসিড এবং লবণ সমান পরিমাণে দ্রবণে উপস্থিত থাকে:

আপনার সাথে লবণ \u003d সি; = K d, k; pH \u003d pK d, k (pH K d এর মান দ্বারা নির্ধারিত হয়)।

হাইড্রোলাইসিস হল লবণের সাথে পানির রাসায়নিক মিথস্ক্রিয়া।. প্রোটন স্থানান্তরের প্রক্রিয়ায় লবণের হাইড্রোলাইসিস হ্রাস পায়। এর প্রবাহের ফলে, হাইড্রোজেন বা হাইড্রক্সিল আয়নগুলির একটি নির্দিষ্ট আধিক্য উপস্থিত হয়, যা দ্রবণে অম্লীয় বা ক্ষারীয় বৈশিষ্ট্য প্রদান করে। সুতরাং, হাইড্রোলাইসিস হল নিরপেক্ষকরণ প্রক্রিয়ার বিপরীত।

লবণ হাইড্রোলাইসিস 2 টি পর্যায় অন্তর্ভুক্ত করে:

ক) হাইড্রেটেড আয়ন গঠনের সাথে লবণের ইলেক্ট্রোলাইটিক বিয়োজন:। KCl à K + + Cl - K + + xH 2 O à K + × xH 2 O

গ্রহণকারী - খালি অরবিটাল সহ ক্যাশন)

Cl - + yH 2 O "Cl - × yH 2 O (হাইড্রোজেন বন্ধন)

গ) অ্যানিয়ন হাইড্রোলাইসিস। Cl - + HOH à HCl + OH -

গ) ক্যাটেশনে হাইড্রোলাইসিস। K + + HOH à KOH +

দুর্বলদের অংশগ্রহণে সমস্ত লবণ তৈরি হয়

ইলেক্ট্রোলাইটস:

1. দুর্বল অ্যাসিডের একটি আয়ন এবং শক্তিশালী ঘাঁটির ক্যাটেশন দ্বারা গঠিত লবণ

CH 3 COONA + HOH «CH 3 COOH + NaOH

CH 3 COO - + HOH "CH 3 COOH + OH - , pH> 7

দুর্বল অ্যাসিডের অ্যানিয়নগুলি জলের সাথে সম্পর্কিত ঘাঁটির কাজ সম্পাদন করে - একটি প্রোটন দাতা, যা OH-এর ঘনত্ব বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে - , অর্থাৎ পরিবেশের ক্ষারকরণ।

হাইড্রোলাইসিসের গভীরতা দ্বারা নির্ধারিত হয়: হাইড্রোলাইসিসের ডিগ্রি a g:

হাইড্রোলাইজড লবণের ঘনত্ব

প্রাথমিক লবণের ঘনত্ব

একটি g ছোট, উদাহরণস্বরূপ, 298 K-এ CH 3 COONa-এর 0.1 mol দ্রবণের জন্য, এটি 10 ​​-4।

হাইড্রোলাইসিসের সময়, সিস্টেমে একটি ভারসাম্য প্রতিষ্ঠিত হয়, যা К р দ্বারা চিহ্নিত করা হয়

অতএব, বিভাজন ধ্রুবক যত ছোট, হাইড্রোলাইসিস ধ্রুবক তত বড়। হাইড্রোলাইসিস ধ্রুবকের সাথে হাইড্রোলাইসিসের ডিগ্রি সমীকরণ দ্বারা সম্পর্কিত:

ক্রমবর্ধমান dilution সঙ্গে, i.e. সি 0 হ্রাস, হাইড্রোলাইসিস ডিগ্রী বৃদ্ধি পায়।

2. 2. দুর্বল ঘাঁটির ক্যাটেশন এবং শক্তিশালী অ্যাসিডের আয়ন দ্বারা গঠিত লবণ

NH 4 Cl + HOH ↔ NH 4 OH +

NH 4 + + HOH ↔ NH 4 OH + H + , pH< 7

প্রোটোলাইটিক ভারসাম্য বাম দিকে স্থানান্তরিত হয়, দুর্বল বেস ক্যাটেশন NH 4 + জলের ক্ষেত্রে একটি অ্যাসিডের কার্য সম্পাদন করে, যা মাধ্যমের অম্লকরণের দিকে পরিচালিত করে। হাইড্রোলাইসিস ধ্রুবক সমীকরণ দ্বারা নির্ধারিত হয়:

হাইড্রোজেন আয়নের ভারসাম্য ঘনত্ব গণনা করা যেতে পারে: [H + ] সমান = a g × C 0 (প্রাথমিক লবণের ঘনত্ব), যেখানে

পরিবেশের অম্লতা এই ধরণের লবণের প্রাথমিক ঘনত্বের উপর নির্ভর করে।

3. 3. দুর্বল অ্যাসিডের একটি আয়ন এবং দুর্বল ঘাঁটির ক্যাটেশন দ্বারা গঠিত লবণ। ক্যাটান এবং অ্যানিয়ন উভয়কেই হাইড্রোলাইজ করে

NH 4 CN + HOH à NH 4 OH + HCN

সমাধান মাধ্যমের pH নির্ধারণ করতে, K D, k এবং K D, মৌলিক তুলনা করুন

K D,k > K D, মৌলিক মাধ্যম সামান্য অম্লীয়

কে ডি, কে< К Д,осн à среда слабо щелочная

K D,k \u003d K D,বেস à নিরপেক্ষ মাধ্যম

ফলস্বরূপ, এই ধরণের লবণের হাইড্রোলাইসিসের ডিগ্রি দ্রবণে তাদের ঘনত্বের উপর নির্ভর করে না।

কারণ এবং [OH - ] K D, k এবং K D, বেস দ্বারা নির্ধারিত হয়

দ্রবণের pH দ্রবণে লবণের ঘনত্ব থেকেও স্বাধীন।

বহুবিধ চার্জযুক্ত অ্যানয়ন এবং একক চার্জযুক্ত ক্যাটেশন (অ্যামোনিয়াম সালফাইড, কার্বনেট, ফসফেট) দ্বারা গঠিত লবণগুলি প্রথম পর্যায়ে প্রায় সম্পূর্ণরূপে হাইড্রোলাইজড হয়, অর্থাৎ একটি দুর্বল ভিত্তি NH 4 OH এবং এর লবণ NH 4 HS এর মিশ্রণের আকারে দ্রবণে রয়েছে, অর্থাৎ অ্যামোনিয়াম বাফার আকারে।

বহুবিধ চার্জযুক্ত ক্যাটেশন এবং এককভাবে আধানযুক্ত অ্যানিয়ন (অ্যাসিটেট, আল, এমজি, ফে, কিউ ফর্মেট) দ্বারা গঠিত লবণের জন্য, গরম করার পরে হাইড্রোলাইসিস উন্নত হয় এবং মৌলিক লবণের গঠনের দিকে পরিচালিত করে।

নাইট্রেট, হাইপোক্লোরাইট, হাইপোব্রোমাইটস Al, Mg, Fe, Cu এর হাইড্রোলাইসিস সম্পূর্ণভাবে এবং অপরিবর্তনীয়ভাবে এগিয়ে যায়, অর্থাৎ লবণ সমাধান থেকে বিচ্ছিন্ন হয় না।

লবণ: ZnS, AlPO 4 , FeCO 3 এবং অন্যান্যগুলি অল্প পরিমাণে জলে দ্রবণীয়, তবে তাদের কিছু আয়ন হাইড্রোলাইসিস প্রক্রিয়ায় অংশ নেয়, এর ফলে তাদের দ্রবণীয়তা কিছুটা বৃদ্ধি পায়।

ক্রোমিয়াম এবং অ্যালুমিনিয়াম সালফাইডগুলি সংশ্লিষ্ট হাইড্রোক্সাইডগুলির গঠনের সাথে সম্পূর্ণ এবং অপরিবর্তনীয়ভাবে হাইড্রোলাইজ করে।

4. 4. শক্তিশালী অ্যাসিড এবং শক্তিশালী ঘাঁটির আয়ন দ্বারা গঠিত লবণগুলি হাইড্রোলাইসিস করে না।

প্রায়শই, হাইড্রোলাইসিস একটি ক্ষতিকারক ঘটনা যা বিভিন্ন জটিলতা সৃষ্টি করে। তাই সংশ্লেষণে অজৈব পদার্থফলস্বরূপ পদার্থের জলীয় দ্রবণ থেকে, অমেধ্য উপস্থিত হয় - এর হাইড্রোলাইসিসের পণ্য। কিছু যৌগ অপরিবর্তনীয় হাইড্রোলাইসিসের কারণে মোটেই সংশ্লেষিত হতে পারে না।

- যদি হাইড্রোলাইসিস অ্যানিয়ন বরাবর এগিয়ে যায়, তাহলে দ্রবণে অতিরিক্ত ক্ষার যোগ করা হয়

- যদি ক্যাটেশনের মাধ্যমে হাইড্রোলাইসিস এগিয়ে যায়, তাহলে দ্রবণে অতিরিক্ত অ্যাসিড যোগ করা হয়

সুতরাং, ইলেক্ট্রোলাইট সমাধানের প্রথম গুণগত তত্ত্বটি আরহেনিয়াস (1883 - 1887) দ্বারা প্রকাশ করা হয়েছিল। এই তত্ত্ব অনুসারে:

1. 1. ইলেক্ট্রোলাইট অণুগুলি বিপরীত আয়নে বিচ্ছিন্ন হয়

2. 2. বিয়োজন এবং পুনর্মিলনের প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে, একটি গতিশীল ভারসাম্য প্রতিষ্ঠিত হয়, যা কে ডি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এই ভারসাম্যটি গণ কর্মের আইন মেনে চলে। বিচ্ছিন্ন অণুর ভগ্নাংশ বিচ্ছেদ ডিগ্রী দ্বারা চিহ্নিত করা হয় a. Ostwald এর সূত্র D এবং a এর সাথে সংযোগ করে।

3. 3. একটি ইলেক্ট্রোলাইট দ্রবণ (আরহেনিয়াসের মতে) ইলেক্ট্রোলাইট অণু, এর আয়ন এবং দ্রাবক অণুর মিশ্রণ, যার মধ্যে কোনও মিথস্ক্রিয়া নেই।

উপসংহার: আরহেনিয়াস তত্ত্ব কম ঘনত্বে দুর্বল ইলেক্ট্রোলাইটের সমাধানের অনেক বৈশিষ্ট্য ব্যাখ্যা করা সম্ভব করেছে।

যাইহোক, আরহেনিয়াস তত্ত্বটি শুধুমাত্র একটি শারীরিক প্রকৃতির ছিল, অর্থাৎ নিম্নলিখিত প্রশ্ন বিবেচনা করা হয়নি:

কেন পদার্থ দ্রবণে আয়নে বিভক্ত হয়?

দ্রবণগুলিতে আয়নগুলির কী ঘটে?

সামনের অগ্রগতিঅস্টওয়াল্ড, পিসারজেভস্কি, কাবলুকভ, নার্নস্ট ইত্যাদির রচনায় আরহেনিয়াসের তত্ত্ব পাওয়া যায়। উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রেশনের গুরুত্ব সর্বপ্রথম কাবলুকভ (1891) দ্বারা নির্দেশিত হয়েছিল, মেন্ডেলিভের নির্দেশিত দিকে ইলেক্ট্রোলাইট তত্ত্বের বিকাশের সূচনা করেছিলেন (অর্থাৎ, তিনিই প্রথম ব্যক্তি যিনি মেন্ডেলিভের দ্রবণীয় তত্ত্বকে শারীরিক তত্ত্বের সাথে একত্রিত করতে সফল হন। আরহেনিয়াস)। সমাধান হল ইলেক্ট্রোলাইট মিথস্ক্রিয়া প্রক্রিয়া

দ্রাবক অণু দ্রাবকের জটিল যৌগ গঠন করে। যদি দ্রাবক জল হয়, তবে জলের অণুর সাথে ইলেক্ট্রোলাইটের মিথস্ক্রিয়া প্রক্রিয়াটিকে হাইড্রেশন বলা হয় এবং অ্যাকোয়া কমপ্লেক্সগুলিকে স্ফটিক হাইড্রেট বলা হয়।

স্ফটিকের অবস্থায় ইলেক্ট্রোলাইটগুলির বিচ্ছিন্নতার একটি উদাহরণ বিবেচনা করুন। এই প্রক্রিয়া দুটি পর্যায়ে উপস্থাপন করা যেতে পারে:

1. 1. DH 0 kr\u003e 0 পদার্থের স্ফটিক জালির ধ্বংস, অণু গঠনের প্রক্রিয়া (এন্ডোথার্মিক)

2. 2. দ্রবীভূত অণুর গঠন, DH 0 সলভ< 0, процесс экзотермический

দ্রবীভূত হওয়ার তাপ দুটি পর্যায়ের তাপের সমষ্টির সমান DH 0 sol = DH 0 cr + DH 0 solv এবং ঋণাত্মক এবং ধনাত্মক উভয়ই হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, স্ফটিক জালির শক্তি KCl = 170 kcal/mol.

আয়ন K + = 81 kcal/mol, Cl - = 84 kcal/mol, এবং ফলে শক্তি হল 165 kcal/mol।

হাইড্রেশনের তাপ আংশিকভাবে স্ফটিক থেকে আয়ন নির্গত করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তিকে আবৃত করে। অবশিষ্ট 170 - 165 = 5 kcal/mol তাপ গতির শক্তির কারণে আচ্ছাদিত হতে পারে এবং দ্রবীভূত হতে পারে তাপ শোষণের সাথে পরিবেশ. হাইড্রেট বা দ্রাবকগুলি এন্ডোথার্মিক ডিসোসিয়েশন প্রক্রিয়াকে সহজতর করে, পুনর্মিলনকে আরও কঠিন করে তোলে।

এবং এখানে এমন একটি পরিস্থিতি যেখানে দুটি নামযুক্ত পর্যায়ের মধ্যে একটি উপস্থিত রয়েছে:

1. গ্যাসের দ্রবীভূতকরণ - স্ফটিক জালির ধ্বংসের প্রথম পর্যায় নেই, এক্সোথার্মিক দ্রবণ রয়ে গেছে, তাই, গ্যাসের দ্রবীভূতকরণ, একটি নিয়ম হিসাবে, এক্সোথার্মিক।

2. স্ফটিক হাইড্রেট দ্রবীভূত করার সময়, কোন সমাধানের পর্যায় নেই, শুধুমাত্র স্ফটিক জালির এন্ডোথার্মিক ধ্বংস অবশিষ্ট থাকে। উদাহরণস্বরূপ, একটি স্ফটিক হাইড্রেট দ্রবণ: CuSO 4 × 5H 2 O (t) à CuSO 4 × 5H 2 O (p)

DH সমাধান = DH cr = + 11.7 kJ/mol

নির্জল লবণের দ্রবণ: CuSO 4 (t) à CuSO 4 (p) à CuSO 4 × 5H 2 O (p)

DH সমাধান = DH সলভ + DH cr = - 78.2 + 11.7 = - 66.5 kJ/mol