Электролитическая диссоциация и ионное произведение воды

Вода является очень слабым электролитом. Ее электролити­ческая диссоциация выражается равновесием:

Константа последнего равновесия при 22 °С равна:

Это означает, что из 5,6 • 10⁸ молекул воды диссоциирована на ионы только одна. Следовательно, равновесную концентрацию недиссоциированной воды можно считать равной ее исходной молярной концентрации, т. е. числу молей Н₂0 в 1 л воды: [Н₂0] = 1000/18 = 55,56 моль/л = const. Объединив две посто­янные величины К_а и [Н₂0], получим новую постоянную, кото­рая называется ионным произведением воды Kн₂о

Ионное произведение воды Kн₂о - величина постоян­ная (при данной температуре) для воды и любых вод­ных растворов, равная произведению концентрации ио­нов водорода [Н⁺] и гидроксид-ионов [ОН^-].

При 22 °С

Постоянство ионного произведения воды означает, что в лю­бом водном растворе - нейтральном, кислом или щелочном -имеются и водородные ионы, и гидроксид-ионы, причем произ­ведение концентраций этих ионов всегда равно величине Kн₂о при данной температуре. Это позволяет рассчитать концентра­цию ионов Н⁺ и ОН- в любых водных растворах, используя следующие уравнения:

Значения Kн₂о возрастают при увеличении температуры:

В чистой воде концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов одинаковы, и при 22 °С их значения равны:

Характер водной среды определяется тем ионом (Н⁺ или ОН-), концентрация которого преобладает. Для характеристики кислотности водных сред принято использовать величину мо­лярной концентрации ионов водорода [Н⁺] в этих средах.

На практике реакцию среды в водных растворах принято характеризовать не молярной концентрацией ионов водорода, а водородным показателем.