Ионное равновесие воды. Водородный показатель рН.

Вода является очень слабым электролитом и лишь в незначительной степени диссоциирует на ионы водорода и гидроксила:

Н₂О Н⁺ + ОН .

Этому процессу соответствует константа диссоциации:

. (1)

Константа диссоциации воды очень мала (К _{Д.(Н О)} = 1, 86ּ 10 ), поэтому равновесная концентрация недиссоциированных молекул воды практически равна общей концентрации воды:

[H₂O] = С_М = моль/л.

В разбавленных водных растворах концентрация воды меняется незначительно, так что ее можно считать постоянной. Тогда из формулы (1) получим:

[H⁺]ּ [OH ] = К _Д.ּ [H₂O] = 1, 86ּ 10 ּ 55, 56 = 10 .

Таким образом, произведение концентраций ионов водорода и гидроксила представляет собой постоянную величину (при данной температуре) и называется ионным произведением воды К_{Н O}. При стандартной температуре Т = 298К (25⁰С)

К_{Н O} = [H⁺]ּ [OH ] = 10 . (2)

В нейтральных растворах [H⁺] =ּ [OH ] = Ö 10 = 10 моль/л.

Для характеристики кислотности (щелочности) среды используется водородный показатель рН – десятичный логарифм концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком:

рН = - lg [H⁺].

В нейтральных растворах рН = 7. В кислых растворах [H⁺] > 10 , следовательно, рН < 7; в щелочных растворах [H⁺] < 10 , поэтому рН > 7.

По аналогии с водородным показателем рН введен показатель рОН.

рОН = - lg [OH ]

Логарифмируя соотношение (2), получим: рН + рОН = 14.