Ионное произведение воды
Процесс электролитической диссоциации воды протекает в две стадии: 1. образование водородных ионов и гидроксид–ионов: Н2О <=> Н+ + ОН- 2. гидратация водородного иона с образованием гидроксония–иона: Н+ + Н2О <=> Н3О+. Первая стадия этого процесса протекает с поглощением тепла, вторая – с выделением его значительного количества. Поэтому практически все ионы водорода гидратированны и диссоциация воды должна изображаться следующим уравнением: 2Н2О <=> Н3О+ + ОН-. При 22 оС степень электролитической диссоциации воды равна 1,8·10-9, то есть из 555000000 молекул воды диссоциирует одна. Следовательно, вода – очень слабый электролит, и для описания процесса ее диссоциации применим закон действующих масс:
где К - константа диссоциации воды. [Н3О+]·[ОН-] = К·[Н2О]2 Так как [Н2О] = const, то получим: [Н3О+][ОН-] = Кw. Постоянная Кw называется ионным произведением воды. В 1 л воды, массу которой можно принять равной 1000 г, находится 1000 г/18 г = 55,5 моль вещества (ее молярная концентрация). Следовательно, при 22 °С концентрации ионов гидроксония и гидроксид–ионов равны: [Н3О+][ОН-] = 55,5·1,8·10-9 = 1,000·10-7 г-ион/л. Величина Кw возрастает с повышением температуры, так как при этом увеличивается степень электролитической диссоциации:
|
,
. При комнатной температуре принимают округленное значение ионного произведения воды 10-14.
