Понятия гидрофобность и гидрофильность.

Гидрофобность -это физическое свойство молекулы, которая «стремится» избежать контакта с водой. Сама молекула в этом случае называется гидрофобной. Гидрофильность - характеристика интенсивности молекулярного взаимодействия вещества с водой, способность хорошо впитывать воду, а также высокая смачиваемость поверхностей водой.

Ионизация воды.

Это обратимый процесс проводит в образованию водородных и гидроксильных ионов. В соответствии с уравнением:

О ↔ +

Ионизация воды происходит лишь в незначительной степени; в любой данный момент при 25°С всего одна из 10 миллионов молекул чистой воды находится в ионизированном состоянии. Хотя вода характеризуется очень слабой тенденцией к ионизации, образующиеся при этом ионы и играют важную роль в биологических процессах. Количественно выражение степени ионизации воды.

Это выражение можно упростить, так как относительная концентрация О очень высока:

Или.Численное значение величины было тщательно определено на основе данных по электропроводности чистой воды. При 25 °С оно оказалось равным 1,8* . Подставляя это значение в приведенное выше уравнение, получим: Если обозначить произведение 55,5 через то можно записать соотношение:

Величина называется ионным произведением воды; ее численное значение при 25°С равно 1,0* . Это означает, что произведение * в водных растворах при 25 °С всегда равно строго определенной величине, а именно 1,0* . Если концентрации ионов * точности равны друг другу, что имеет место, например, в чистой воде, то такой раствор называется нейтральным. Исходя из численного значения ионного произведения воды, можно рассчитать концентрацию ионов и в воде:

Решая это уравнение относительно имеем:

Так как ионное произведение воды является величиной постоянной, очевидно, что если концентрация ионов превышает 1* , то концентрация ионов должна быть меньше 1* , и наоборот. Таким образом, когда концентрация ионов очень высока, как например, в растворе соляной кислоты, концентрация ионов должна быть очень низка, поскольку их произведение всегда должно оставаться равным 1,0* . Следовательно, если мы знаем концентрацию ионов то, исходя из численного значения ионного произведения воды, мы можем вычислить концентрацию ионов , так же и наоборот

РН и буферные системы.

По определению: pH = -lg [H⁺]

Для чистой воды H₂O: [H⁺] = [OH^-] = 10^-7 М

pH = -lg 10^-7 = 7.0

Буферы представляют собой водные системы, способные препятствовать изменению их рН при.добавлении небольших количеств кислоты Н(+) или основания ОН(-). Буферная система состоит из слабой кислоты и сопряженного с ней основания.

рК- константа диссоциации.

Чистая вода очень плохо проводит электрический ток, но все же обладает измеримой электрической проводимостью, которая объясняется небольшой диссоциацией воды на ионы водорода и гидроксид-ионы:

Выражение для константы диссоциации воды:

Перепишем это уравнение следующим образом:

Поскольку степень диссоциации воды очень мала, то концентрация недиссоциированных молекул Н2О в воде практически равно общей концентрации воды, т. е. 55,55 моль/л. В разбавленных водных растворах концентрацию воды можно считать такой же. Поэтому, заменив в последнем уравнении произведение [H2O] новой константой Kн2о будем иметь:

Полученное уравнение показывает, что для воды и разбавленных водных растворов при неизменной температуре произведение концентрата ионов водорода и гидроксид-ионов есть величина постоянная, Этапостоянная величина называется ионным произведением воды. Численное значение ее нетрудно получить, подставив в последнее уравнение концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов. В чистой воде при 25 градусах Н(+)=ОН(-)=1*10 (-7) моль/л. Поэтому для указанной температуры: