Ионное произведение воды

Вода является очень слабым электролитом, диссоциирующим по уравнению Н₂О «Н⁺+ ОН^-.

Константа диссоциации воды при 22°С равна:

K д = = 1,8 × 10^-16.

Доля молекул воды, диссоциированных на ионы, настолько мала, что концентрацию недиссоциированных молекул можно считать постоянной и равной числу молей воды в литре, т.е.

[H₂O] = = 55,56 моль / л.

Молярная масса воды равна 18 г/моль.

Подставив это значение в выражение константы диссоциации, получим

[H⁺] × [OH^-] = 1,8 × 10^-16×55,56 = 10^-14.

Эта постоянная величина называется ионным произведением воды (К _Н2О); она не зависит от присутствия в воде других ионов (но зависит от температуры). Всякий водный раствор, как и чистая вода, содержит ионы Н⁺и ОН^-и ни в каком случае [H⁺] или [OH^-] не могут быть равны нулю, так как при этом их произведение должно обратиться в нуль.

При растворении в воде какой-либо кислоты концентрация катионов водорода [H⁺] увеличивается, а концентрация [OH^-] уменьшается, и наоборот. Величина ионного произведения при этом постоянная [H⁺] × [OH^-] = 10^-14.

При диссоциации чистой воды

[H⁺] = [OH^-] = =1×10^-7моль/л.

В кислой среде [H⁺]>[OH^-], [H⁺]>1∙10^-7 моль/л и соответственно [OH^-]<1∙10^-7 моль/л. Например, при [HCl]=0,1 моль/л рН=1.

В щелочной среде [H⁺]<[OH^-], [H⁺]<1∙10^-7 моль/л и соответственно [OH^-]>1∙10^-7 моль/л. Например, при [KOH]=0,1 моль/л рН=13.