Question

Что называется ионным произведением воды? Чему оно равно? Дайте вывод выражения ионного произведения воды. Как влияет температура на ионное произведение воды?

Answer 1

Вода является слабым электролитом, ее молекулы в незначительной степени распадаются на ионы:

H₂O ↔ H⁺ + OH^—

Константа равновесия реакции диссоциации воды имеет следующий вид:

K = [H⁺]·[OH^—]/[H₂O]

при 22° K = 1,8 × 10^-16.

Пренебрегая концентрацией диссоциированных молекул воды и принимая массу 1 л воды за 1000 г получаем:

[H₂O] = 1000/18 = 55,56 г

K = [H⁺]·[OH^—]/55,56 = 1,8 × 10^-16

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

[H⁺] определяет кислотность раствора, [OH^—] – определяет щелочность раствора.

В чистой воде [H⁺] = [OH^—] = 1 × 10^-7.

Произведение [H⁺] и [OH^—] называется ионным произведением воды

K_Н2О = [H⁺]·[OH^—] = 1·10^-14

Ионное произведение воды увеличивается с ростом температуры, так как при этом диссоциация воды также увеличивается.

Кислотность раствора обычно выражают через pH:

-lg[H⁺] = pH

-lg[OH^—] = pOH

pH < 7 в кислой среде

pH > 7 в щелочной среде

pH = 7 в нейтральной среде.

Кислотность среды можно определить с помощью индикаторов.