Jonowy Produkt Wody (Kw). Równowaga i jonowy produkt wody

Naukowiec Friedrich Kohlrausch (1840-1910) jako pierwszy zaproponował, że czysta woda przewodzi elektryczność, choć na małą skalę. Dzieje się tak, ponieważ woda zachowuje się w sposób amfoteryczny; to znaczy, w niektórych przypadkach działa jak kwas, oddając protony (H⁺); w innych zachowuje się jak baza, przyjmując protony.

Oznacza to, że woda dokonuje własnej jonizacji, zgodnie z przedstawionym poniżej równaniem chemicznym:

Ten proces nazywa się autojonizacja wody i występuje na bardzo małą skalę, tzn. woda jest bardzo słabym elektrolitem, o niskich wartościach stopnia jonizacji i stałej jonizacji w stanie równowagi (K_do). Właśnie dlatego woda ma tak niską przewodność.

Aby zorientować się, w temperaturze otoczenia 25°C można wyznaczyć, że stężenia jonów wodorotlenowych i hydroniowych powstających podczas samojonizacji czystej wody są równe 1. 10^-7 mol. L^-1. Oznacza to, że z miliarda cząsteczek wody tylko dwie jonizują.

Stała równowagi jonowej wody nazywa się dostała dysocjacji wody,stała autoprotolizy

lub jonowy produkt wody.Ta stała jest reprezentowana przez K_w, ponieważ w odnosi się do słowa woda, co w języku angielskim oznacza wodę.

Jego obliczenie odbywa się w taki sam sposób, jak innych stałych równowagi, pamiętając o tym, jak stwierdzono w tekście „Stałe Balance Kc and Kp”, w tym przypadku w wyrażeniu pojawią się tylko produkty, ponieważ woda w stanie ciekłym ma taką samą aktywność do 1. Czyste substancje płynne lub stałe nie są uwzględniane w wyrażeniu stałej dysocjacji, ponieważ się nie zmieniają. Umieszczane są tylko roztwory wodne i gazowe. Więc mamy:

K_w = [H₃O⁺]. [O^-]
K_w = (1. 10^-7). (1. 10^-7)
K_w = 10^-14

Podobnie jak w przypadku innych stałych równowagi, dobrze_w zmienia się tylko wraz ze zmianą temperatury. Wraz ze wzrostem temperatury wody wzrasta również jej jonizacja, co oznacza, że ​​samojonizacja wody jest procesem endotermicznym, czyli pochłania ciepło.

Widać to w wartościach iloczynu jonowego wody (K_w) podane w tabeli poniżej w różnych temperaturach:

Jonowy produkt wody zawsze będzie miał stałą wartość w każdej temperaturze, czy to w czystej wodzie, czy w roztworze. Nawet jeśli roztwór ma stężenie jonów H₃O⁺ i och^- inny, iloczyn między nimi pozostanie stały.

Jennifer Fogaça
Absolwent chemii

Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/produto-ionico-Agua-kw.htm