A víz ionos terméke

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. június 13-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzésekhez 10 szerkesztés szükséges .

A víz ionos terméke K W ( víz autoprotolízis állandó ) a hidrogénionok H + és hidroxidionok OH- koncentrációjának szorzata vízben vagy vizes oldatokban .

{\mathsf {K_{W}=\left[H^{+}\right]\left[OH^{-}\right]=10^{-14}(mol/L)^{2} \ \ }}

20-25 °C -on a víz disszociációs állandója 1,8⋅10 -16 mol/l (pK d = 15,74). Hol van a víz ionos terméke K W \u003d 10–14 mol² / l²

A víz ionos termékének értékének származtatása

A víz gyenge amfolit (lehet donor és akceptor) és gyengén disszociál.

${\mathsf {H_{2}O\rightleftarrows H^{+}+OH^{-}}}$

Ennek a reakciónak az egyensúlya erősen balra tolódik. A víz disszociációs állandója a következő képlettel számítható ki:

{\mathsf {K={\frac {\left[H^{+}\right]\left[OH^{-}\right]}{\left[H_{2}O\right]))))\ \ \ (egy)

ahol:

[H + ] a hidroniumionok (protonok) koncentrációja;
[OH - ] a hidroxidionok koncentrációja;
[H 2 O] a víz koncentrációja (molekuláris formában) a vízben;

A vízmolekulák koncentrációja alacsony disszociációs foka miatt gyakorlatilag állandó, és (1000 g / l) / (18 g / mol ) \u003d 55,56 mol / l.

20 - 25 °C-on a víz disszociációs állandója 1,8⋅10 -16 mol/l. Mivel a víz gyenge elektrolit (amfolit), a disszociációs állandója közvetlenül a víz disszociációjából írható fel.

{\mathsf {K\left[H_{2}O\right]=\left[H^{+}\right]\left[OH^{-}\right]\ \ ))

Jelöljük a szorzatot: K · [H 2 O] \u003d K в \u003d 1,8⋅10 -16 mol / l 55,56 mol / l \u003d 10 -14 mol² / l² \u003d [H + ] [OH - ] (at 25 °C).

A K in állandót , amely megegyezik a protonok és a hidroxidionok koncentrációjának szorzatával, a víz ionszorzatának nevezzük . Nem csak a tiszta víz, hanem az anyagok híg vizes oldatai esetében is állandó. A hőmérséklet emelkedésével a víz disszociációja növekszik, ezért a K in is nő , a hőmérséklet csökkenésével, fordítva.

p K w hőmérsékletfüggése

p K w tiszta vízhez különböző hőmérsékleteken [1]

T (°C)	0	5	tíz	tizenöt	tizennyolc	húsz	21	22	23	24	25	harminc	35	40	45	ötven	55	60	100
K w *10 14	0,1139	0,1846	0,292	0,4505	0,5702	0,6809	0,742	0,802	0,868	0,948	1.008	1.469	2.089	2.919	4.018	5.474	7.297	9.614	59
p Kw _	14,9435	14,7338	14.5346	14.3463	14.244	14.1669	14.1296	14.0958	14.0615	14.0232	13,9965	13.833	13.6801	13.5348	13.396	13.2617	13.1369	13.0171	12.2291

Ezek az adatok egy parabolával közelíthetők ( lásd a grafikont )

p Kw = 14,92 − 0,03992 T + 0,00013122 T 2

vagy egy köbös parabola (ami pontosabb)

p Kw = 14,94355 - 0,0429299 * T + 0,00021447938* T^2 - 5,6625156*10^(-7) * T^3

A víz ionos termékének gyakorlati jelentősége

A víz ionos termékének gyakorlati értéke nagy, mivel lehetővé teszi bármely oldat ismert savasságánál (lúgosságánál) (azaz ismert [H + ] vagy [OH - ] koncentrációnál) megtalálni, ill. , az [OH - ] vagy [H + ] koncentrációja. Bár a legtöbb esetben a bemutatás megkönnyítése érdekében nem a koncentrációk abszolút értékét használják, hanem az ellenkező előjellel vett decimális logaritmusukat - a hidrogén-indexet ( pH ) és a hidroxil-indexet ( pOH ).

Mivel a K in állandó, ha savat (H + ionokat) adunk az oldathoz , az OH - hidroxidionok koncentrációja csökkenni fog, és fordítva. Semleges környezetben [H + ] = [OH - ] = mol / l. [H + ] > 10 -7 mol/l koncentrációnál (illetve [OH - ] koncentrációnál < 10 -7 mol/l) a környezet savas lesz ; [OH - ] > 10 -7 mol/l koncentrációnál (illetve [H + ] koncentrációnál < 10 -7 mol/l) - lúgos . ${\sqrt {10^{{-14}}}}=10^{{-7}}$

Más oldószerek ionos termékei

Az ionos termék nem csak vízre számítható. A víz ionos terméke csak egy (bár gyakorlatilag a legfontosabb) az autoprotolízis állandók közül .

Lásd még

Jegyzetek

↑ Ravdel kézikönyve 127. o . Letöltve: 2021. november 3. Az eredetiből archiválva : 2022. március 7. (Orosz)

Linkek

A víz ionos terméke a víz nyomásától és hőmérsékletétől függően http://twt.mpei.ac.ru/rbtpp/pKw/