Η σταθερά προϊόντος
ion , συχνά υποδηλώνεται ως
k w , είναι μια συγκεκριμένη σταθερά ισορροπίας που περιγράφει τον αυτο-ιονισμό του νερού σε δεδομένη θερμοκρασία.
Εδώ είναι μια κατανομή:
* αυτο-ιονισμός νερού: Το καθαρό νερό, αν και θεωρείται ουδέτερο, υφίσταται μια ελαφριά διαδικασία αυτο-ιονισμού. Αυτό σημαίνει ότι ένα μόριο νερού (h 2 O) Μπορεί να δωρίσει ένα πρωτόνιο (h
+
) σε άλλο μόριο νερού, σχηματίζοντας ένα ιόν υδρονίου (h 3 O
+
) και ένα ιόν υδροξειδίου (OH
-
).
* H 2 O + h 2 O ⇌ h 3 O
+
+ Ω
-
* σταθερά ισορροπίας: Όπως και κάθε αντίδραση ισορροπίας, ο αυτο-ιονισμός του νερού φτάνει σε ένα σημείο όπου ο ρυθμός της αντίδρασης προς τα εμπρός (σχηματισμός ιόντων) ισούται με τον ρυθμό της αντίστροφης αντίδρασης (αναμόρφωση μορίων νερού). Η σταθερά ισορροπίας, k w , αντικατοπτρίζει αυτήν την ισορροπία.
* k w Έκφραση: K w ορίζεται ως το προϊόν των μοριακών συγκεντρώσεων ιόντων υδρονίου (H 3 O
+
) και ιόντα υδροξειδίου (oh
-
) σε ισορροπία:
* k w =[H 3 O
+
] [Ω
-
]
* τιμή του k w : Στους 25 ° C, η τιμή του k w είναι 1.0 x 10
-14
. Αυτό σημαίνει ότι σε καθαρό νερό σε αυτή τη θερμοκρασία, η συγκέντρωση τόσο του H 3 O
+
και oh
-
Τα ιόντα είναι 1,0 x 10
-7
Μ.
Σημασία του k w :
* Μέτρηση της οξύτητας και της βασικότητας: K w είναι θεμελιώδες για την κατανόηση της κλίμακας pH. Δεδομένου ότι σχετίζεται με τις συγκεντρώσεις ιόντων υδροξειδίου και υδροξειδίου, μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε εάν ένα διάλυμα είναι όξινο, βασικό ή ουδέτερο.
* Κατανόηση της συμπεριφοράς του νερού: K w Βοηθάει να εξηγηθεί γιατί το νερό μπορεί να λειτουργήσει τόσο ως οξύ όσο και ως βάση, ανάλογα με το χημικό περιβάλλον.
* Πρόβλεψη αντιδράσεων: Γνωρίζοντας k w μας επιτρέπει να προβλέψουμε την κατεύθυνση των αντιδράσεων που περιλαμβάνουν νερό και να υπολογίσουμε τις συγκεντρώσεις ισορροπίας των ιόντων σε υδατικά διαλύματα.
Σημαντική σημείωση: Η τιμή του k w αλλάζει με θερμοκρασία. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, ο αυτόματος ιονισμός του νερού γίνεται πιο σημαντική, οδηγώντας σε υψηλότερο k w αξία.
