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Auto ionização da água

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Água, água pura mesmo, tem uma natureza anfótero. Isto significa que uma pequena quantidade de iões irá formar na água pura. Algumas moléculas de H 2 O actuará como ácidos, cada doar um protão a um correspondente H 2 O molécula que actua como uma base. Assim, a molécula de dador de protões torna-se um ião hidróxido, OH - , enquanto que a molécula de aceitar protões torna-se um ião hidrónio, H 3 O + .

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Auto ionização da água

  1. 1. Água, água pura mesmo, tem uma natureza anfótero. Isto significa que uma pequena quantidade de iões irá formar na água pura. Algumas moléculas de H O actuará como ácidos, cada doar um protão a um correspondente H O molécula que actua como uma base. Assim, a molécula de dador de protões torna-se um ião hidróxido, OH , enquanto que a molécula de aceitar protões torna- se um ião hidrónio, H O . Introdução As moléculas de água pode funcionar tanto como ácidos e bases. Uma molécula de água (actuando como uma base) pode aceitar um ião de hidrogénio a partir de um segundo (actuando como um ácido). Isso vai acontecer em qualquer lugar há sequer um traço de água - ele não tem que ser pura. Um ião hidrónio e um ião de hidróxido são formados. No entanto, o ião hydroxonium é um ácido muito forte, e o ião hidróxido é uma base muito forte. Tão rápido quanto eles são formados, eles reagem a poduce água novamente. O efeito líquido é que o equilíbrio está configurado. Em qualquer momento, não são incrivelmente pequenos números de iões hydroxonium e iões hidróxido presentes. Mais abaixo nesta página, vamos calcular a concentração de íons hydroxonium presentes na água pura. Ele acaba por ser 1,00 x 10 mol dm à temperatura ambiente. Este equilíbrio escrito em uma forma simplificada: com H (aq), na verdade, referindo-se a um ião hidrónio. É importante lembrar que a água contém muito baixa concentração destes íons. Na reacção reversível: a reacção realiza-se, de longe, para a esquerda. A água pura vai dissociar para formar concentrações iguais (aqui, estamos usando molaridades) de hidrônio e íons de hidróxido, assim: Para esta equação, podemos encontrar K, a constante de equilíbrio. À temperatura e pressão (STP) padrão, a constante de equilíbrio de água, , É igual Nesta equação [H O ] é a concentração de iões de hidrónio, que por uma equação química é a constante de ácido , . A [OH ] é a concentração de iões hidróxido, em que uma equação química é a base constante, . Se for dado um pH, então você pode facilmente calcular o [H O ] simplesmente tomando o log reverso negativo do pH: O mesmo aplica-se para a obtenção de fórmula [OH ] do pOH: 2 2 - 3 + 2 O ( l ) ⇌ ( umq) + O ( umq)H 2 H 3 O+ H - -7 -3 O ( l ) ⇌ ( umq) + O ( umq)H 2 H + H - + O + O ⇌ + OH 2 H 2 H 3 O+ H - O ( b uma s e 1 ) + O ( a c i d2 ) ⇌ ( umc i d1 ) + O ( b uma s e 2 )H 2 H 2 H 3 O+ H - [ ] = [ S ]H 3 O+ H - K = [ ] [ S H- ]H 3 O+ Kem = [ ] [ S H- ]Kem H3O+ = [ 1,0 × ] [ 1,0 × ]Kem 10- 7 10- 7 = 1,0 xKem 10- 14 3 + Kum - Kb 3 + [ ] = .H 3 O+ 1 0- p H - [ O H- ] = - p O H
  2. 2. Adicionando do pH dá-lhe a Uma vez que a reacção prossegue tão fortemente para a esquerda, a concentração destes iões hidróxido e hidrónio em água pura é extremamente pequena. Ao fazer cálculos que determinam envolvendo ácidos e bases em solução, você não precisa levar em conta os efeitos da auto-ionização da água, a menos que o ácido ou base de interesse é extremamente diluído. No entanto, é interessante notar que a auto-ionização desta água é significativo na medida em que faz com que a substância electricamente condutora . Exemplo 1 Na equação que descreve o auto-ionização de água, A reacção prossegue até ao __________. SOLUÇÃO à esquerda . A concentração de íons de hidróxido e hidrônio em água pura é muito, muito pequeno. Embora raramente é algo que você precisa se ​​preocupar quando se olha para ácidos e bases em solução, ele faz ajudar a explicar certas propriedades da água, como a condutividade elétrica. Exemplo 2 Se uma solução tem um pH de 2,1, a determinação da concentração de ião hidróxido, [OH ]. SOLUÇÃO Para resolver esta, você deve primeiro determinar a concentração do íon hidrônio, [H O ]: [H O ] = 10 10 = = 7,94 x 10 Então, você resolve para [OH ] utilizando a constante Kw: Kw = [H O ] [OH ] 1,0 x 10 = [OH -] [7,94 x 10 [OH-] = (1 x 10 ) / (7,94 x 10 = 1,26 x 10 Exemplo 3 Se uma solução tem uma pOH de 11,2, determinar a concentração de iões de hidrónio, [H O ]. SOLUÇÃO Para resolver esta, você deve primeiro determinar a concentração do íon hidróxido, [OH ]: [OH ] = 10 10 = = 6,31 x 10 Então, você resolve para [H O ] usando o K constante: K = [H O ] [OH ] 1,0 x 10 = [H O ] [6,31 x 10 ] [H O ] = (1 x 10 ) / (6,31 x 10 ) = 0,00158 [ O H- ] = 1 0- p O H p Kem p = p H + p O H = 14,00Kem O + O ⇌ + OH 2 H 2 H 3 O+ H - - 3 + 3 + ~ pH -2,1 -3 - 3 + - -14 -3] -14 -3) -12 3 + - - -pOH -11,2 -12 3 + w w 3 + - -14 3 + -12 3 + -14 -12

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