Открыть главное меню

Ионное произведение воды

Ио́нное произведе́ние воды́ — произведение концентраций ионов водорода Н+ и ионов гидроксида OH в воде или в водных растворах, константа автопротолиза воды.

Содержание

Вывод значения ионного произведения водыПравить

Вода является слабым амфолитом ( может быть донором и акцептором ),слабо диссоциирует.

 

Это простая форма записи , которая используется в специальной литературе, или в ''быстрых'' записях

Ион [H+], в водном растворе не существует в свободном состоянии, корректнее будет записать:  Однако, чаще используют первый вариант записи для упрощения.

где:

  • [H3O]-ион гидроксония(катион)
  • [H+] — концентрация ионов (протонов);
  • [OH] — концентрация гидроксид-ионов;
  • [H2O] — концентрация воды (в молекулярной форме) в воде;

Концентрация молекул воды, учитывая её малую степень диссоциации, величина практически постоянная и составляет (1000 г/л)/(18 г/моль) = 55,56 моль/л.

При 20 - 25 °C константа диссоциации воды равна 1,8⋅10−16моль/л. Так как вода является слабым электролитом ( амфолитом ), можно записать для неё константу диссоциации из , непосредственно - диссоциации воды

 

Обозначим произведение K·[H2O] = Kв = 1,8⋅10−16 моль/л·55,56 моль/л = 10−14моль²/л² = [H+]·[OH] (при 25 °C).

Константа Kв, равная произведению концентраций протонов и гидроксид-ионов, называется ионным произведением воды. Она является постоянной не только для чистой воды, но также и для разбавленных водных растворов веществ. C повышением температуры диссоциация воды увеличивается, следовательно, растёт и Kв, при понижении температуры — наоборот.

Практическое значение ионного произведения водыПравить

Практическое значение ионного произведения воды велико, так как оно позволяет при известной кислотности (щёлочности) любого раствора (то есть при известной концентрации [H+] или [OH]) найти соответственно концентрации [OH] или [H+]. Хотя в большинстве случаев для удобства представления пользуются не абсолютными значениями концентраций, а взятыми с обратными знаком их десятичными логарифмами — соответственно, водородным показателем (pH) и гидроксильным показателем (pOH).

Так как Kв — константа, при добавлении к раствору кислоты (ионов H+), концентрация гидроксид-ионов OH будет падать и наоборот. В нейтральной среде [H+] = [OH] =   моль/л. При концентрации [H+] > 10−7 моль/л (соответственно, концентрации [OH] < 10−7 моль/л) среда будет кислой; При концентрации [OH] > 10−7 моль/л (соответственно, концентрации [H+] < 10−7 моль/л) — щелочной.

Ионные произведения других растворителейПравить

Ионное произведение можно рассчитать не только для воды. Ионное произведение воды является лишь одной (хотя практически наиболее важной) из констант автопротолиза

См. такжеПравить

СсылкиПравить

  • Ионное произведение воды в зависимости от давления и температуры воды http://twt.mpei.ac.ru/rbtpp/pKw/