Ионное произведение воды

Электропроводность воды, даже в самых ее чистых образцах, никогда не уменьшается строго до нуля. Это обусловлено самоионизацией воды. Чтобы понять это явление, рассмотрим равновесие

2H2O (ж.) = H3O+(водн.) + ОН -(водн.)

Применяя к этому равновесию закон действующих масс, получим Kw = ([H3O+] [ОН-])равн

Константа равновесия Kw называется ионным произведением воды. Она имеет размерность (концентрация)2, т.е. моль2/дм6. Конкретные значения ионного произведения воды зависят от температуры (табл. 8.3). При 25 °С оно имеет значение 1,0* 10-14. Это соответствует значению pKw = 14, где

pKW= -lgKw

Между ионным произведением воды и константами диссоциации любой кислоты и сопряженного ей основания существует простое соотношение. Это соотношение можно вывести снова, рассматривая в качестве примера равновесие диссоциации уксусной кислоты в водном растворе:

г

Перемножая полученные выражения для Ka и Кb и логарифмируя находим

Полученное соотношение позволяет легко определить по известному значению рКa какой-либо кислоты значение рКb для сопряженного ей основания.

Обратим внимание на то, что если кислота является сильной, т. е. характеризуется низким значением рКа, то сопряженное ей основание должно иметь большое значение рКb. Это означает, что сопряженное основание сильной кислоты должно быть слабым, как уже было указано ранее.

Таблица 8.3. Изменение ионного произведения воды в зависимости от температуры

Температура, 0C

10

20

25

30

40

Кw, 10-14 моль2/дм6

0,29

0,68

1,00

1,47

2,92

Оглавление: