Πώς είναι η συγκέντρωση του υδρογονίου στο νερό 10-7;

Είστε κοντά, αλλά η συγκέντρωση ιόντων υδρονίου (H₃O⁺) σε καθαρό νερό δεν είναι ακριβώς 10 ⁻⁷ . Είναι στην πραγματικότητα ελαφρώς λιγότερο από αυτό. Εδώ είναι γιατί:

1. Αυτόματος ιονισμός νερού:

Τα μόρια του νερού (H₂O) έχουν μια μικρή τάση να αυτο-ιονίζουν, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να αντιδράσουν μεταξύ τους για να σχηματίσουν ιόντα υδρονίου (H₃O⁺) και ιόντα υδροξειδίου (OH⁻):

2h₂o ⇌ h₃o⁺ + oh⁻

Αυτή η αντίδραση είναι μια αντίδραση ισορροπίας, που σημαίνει ότι πηγαίνει και στις δύο κατευθύνσεις.

2. Σταθερά ισορροπίας (kW):

Η σταθερά ισορροπίας για αυτή την αντίδραση ονομάζεται KW (η σταθερά προϊόντος ιόντων του νερού). Στους 25 ° C, το KW είναι περίπου 1,0 x 10⁻⁻. Αυτό σημαίνει:

Kw =[h₃o⁺] [oh⁻] =1.0 x 10⁻⁻⁴

3. Καθαρό νερό:

Σε καθαρό νερό, οι συγκεντρώσεις ιόντων υδροξειδίου και υδροξειδίου είναι ίσες επειδή σχηματίζονται σε ίσες ποσότητες από τον αυτο-ιονισμό του νερού. Επομένως:

[H₃o⁺] =[oh⁻]

4. Υπολογισμός της συγκέντρωσης:

Για να βρούμε τη συγκέντρωση ιόντων υδρονίου σε καθαρό νερό, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τα παρακάτω βήματα:

* Αντικατάσταση [h₃o⁺] για [oh⁻] στην εξίσωση KW:

KW =[h₃o⁺] ² =1,0 x 10⁻⁻⁴

* Λύστε για [h₃o⁺]:

[H₃o⁺] =√ (1.0 x 10⁻⁻⁴) =1.0 x 10⁻⁷ m

5. Σημαντική σημείωση:

Η συγκέντρωση ιόντων υδρονίου σε καθαρό νερό είναι περίπου 1,0 x 10⁻⁷ m , όχι ακριβώς. Η πραγματική τιμή μπορεί να ποικίλει ελαφρώς με τη θερμοκρασία.

Περίληψη:

Η συγκέντρωση ιόντων υδρονίου σε καθαρό νερό προσδιορίζεται από την ισορροπία αυτο-ιονισμού του νερού και την τιμή του kW. Στους 25 ° C, αυτή η συγκέντρωση είναι κοντά στο 1,0 x 10⁻⁷ M.