Πώς σχετίζονται οι συγκεντρώσεις ιόντων υδρονίου και υδροξειδίου σε υδατικά διαλύματα;

Οι συγκεντρώσεις των ιόντων υδρονίου (H₃O⁺) και των ιόντων υδροξειδίου (OH⁻) σε υδατικά διαλύματα είναι αντιστρόφως αναλογικά και σχετίζεται με τη σταθερά προϊόντος ιόντων (kW) .

Εδώ είναι η κατανομή:

* kw: Αυτή η σταθερά αντιπροσωπεύει τη σταθερά ισορροπίας για τον αυτο-ιονισμό νερού, όπου τα μόρια του νερού αντιδρούν μεταξύ τους για να σχηματίσουν ιόντα υδροξειδίου και υδροξειδίου:

`` `

2H₂O (l) ⇌ h₃o⁺ (aq) + oh (aq)

`` `

* Τιμή KW: Στους 25 ° C, το KW έχει τιμή 1,0 x 10⁻⁻. Αυτό σημαίνει:

`` `

Kw =[h₃o⁺] [oh⁻] =1.0 x 10⁻⁻⁴

`` `

* Αντίστροφη αναλογικότητα: Η εξίσωση δείχνει ότι το προϊόν των συγκεντρώσεων ιόντων υδροξειδίου και υδροξειδίου είναι σταθερό. Αυτό σημαίνει ότι εάν αυξάνεται μια συγκέντρωση, ο άλλος πρέπει να μειωθεί για να διατηρήσει τη σταθερή τιμή του kW.

Βασικά σημεία:

* ουδέτερες λύσεις: Σε ένα ουδέτερο διάλυμα, οι συγκεντρώσεις των H₃o⁺ και Oh⁻ είναι ίσες, και οι δύο είναι 1,0 x 10⁻⁷ M.

* Οξεία διαλύματα: Σε όξινα διαλύματα, [h₃o⁺]> [oh⁻].

* Βασικές λύσεις: Σε βασικές λύσεις, [oh⁻]> [h₃o⁺].

Παράδειγμα:

Εάν η συγκέντρωση ιόντων υδρονίου σε ένα διάλυμα είναι 1,0 x 10⁻⁵ m, τότε η συγκέντρωση ιόντων υδροξειδίου μπορεί να υπολογιστεί ως:

`` `

[Oh⁻] =kw / [h₃o⁺] =(1,0 x 10⁻⁻) / (1,0 x 10⁻⁵) =1,0 x 10⁻⁹ m

`` `

Αυτή η σχέση είναι θεμελιώδης για την κατανόηση της οξύτητας και της βασικότητας των υδατικών λύσεων.