Ионное произведение и активная реакция воды. рН.

Как известно, вода диссоциирует по уравнению:

Н2О↔Н+ + ОН-

Однако степень диссоциации воды очень мала. При температуре = 220С из 55,51 г/молей воды, содержащихся в 1л (1000:18,016 = 55,51) только 10-7г/моль находятся в виде ионов. На основании закона действующих масс константа диссоциации воды (при температуре 220С)

К Н2О = [H+][ ОH] = 10-7·10-7/55,51

[H2О]

Поскольку 55,51>>10-7, изменение степени ионизации воды даже в сотни тысяч раз практически не изменит величины [ H2О], что позволяет считать ее постоянной (константа диссоциации воды-Кв).

Тогда, Кв = [H+][ ОH] = 10-7·10-7 = 10-14

Это постоянное (для данной температуры) произведение называется ионным произведением воды. Концентрацию ионов водорода и гидроксила выражают в виде отрицательного логарифма - рН и рОН. рН = -lg [H+] рОН = -lg [ОH-]

- lgН = рН = 7. В чистой воде имеется равенство ионов Н+ и ОH- и вода является нейтральной. Но вода, содержащая растворенные вещества, имеет кислую или щелочную реакцию. При кислой реакции [H+] > [ОH-], а при щелочной - [H+] < [ОH-].

рН+рОН = -lg10-14 = 14. Значит, при нейтральной реакции при t = 220С

рН = рОН = 14/2= 7

рН >7 – щелочная рОН < 7

рН < 7 –кислая рОН > 7

При температуре кипения (1000С) [H+][ ОH] = 10-6·10-6 = 10-12

Нейтральная вода при рН = 6

При надкритической температуре (4000С) - нейтральная вода при рН=4,5.