Care este disocierea apei?

Un caz particular de disociere (proces dezintegrarea particulelor mai mari de materie - ioni moleculari sau radicali - în particule mai mici) este o disociere electrolitica, prin care neutru molecula cunoscut electrolit în soluție (prin impactul moleculelor de solvent polar) se va rupe în particule încărcate: cationi și anioni. Aceasta explică capacitatea soluții de electroliți conduce curent.

Se acceptă împărțirea tuturor electroliților în două grupuri: slab și puternic. Apa se referă la electroliți slabi, disocierea apei este caracterizată de o mică cantitate de molecule disociate, deoarece acestea sunt destul de persistente și practic nu se descompun în ioni. O apă pură (fără impurități) conduce un curent electric slab. Aceasta se datorează naturii chimice a moleculei însăși, când atomii de hidrogen polarizați pozitiv sunt încorporați în carcasa electronică a unui atom de oxigen relativ mic, care este polarizat negativ.

Rezistența și slăbiciunea electroliților se caracterizează prin: grad de disociere (notată cu alfa - adesea această valoare este exprimată în% de la 0 la 100 sau în fracții de unitate de la 0 la 1) - capacitatea de a se descompune în ioni, adică raportul dintre numărul de particule descompuse și numărul de particule înainte de dezintegrare. Astfel de substanțe ca acizi, săruri și baze sub influența polar molecule de apă se destrama complet în ioni. Disocierea moleculelor de apă H2O urmată de dezintegrare într-un proton H + sau o grupare hidroxil OH-. Dacă disocierea electrolit prezent sub forma ecuației: M = K ++ A-, atunci disociere a apei poate fi exprimată prin ecuația: H ++ N2Oharr-OH, și ecuația prin care gradul calculat de disociere a apei poate fi reprezentată în două forme (prin concentrația de protoni formați sau concentrația grupărilor hidroxil formate): alfa - = [H +] / [H20] sau alfa - = [OH -] / [H20]. Deoarece cu o sumă alfa - este afectată nu numai de natura chimică a substanței, ci și de concentrația soluției sau de temperatura ei, este obișnuit să se vorbească de gradul aparent (imaginar) de disociere.

Tendința moleculelor de electroliți slabi, inclusiv apa, de a se descompune în ioni este caracterizată într-o mare măsură de constanta de disociere (un caz particular al constantei de echilibru), denumită în mod obișnuit Kd. Pentru a calcula această valoare, se aplică legea maselor acționatoare, care stabilește raportul dintre masele substanțelor obținute și cele inițiale. Disocierea electrolitică a apei este descompunerea moleculelor de apă originale în protoni de hidrogen și o grupare hidroxil, deci constanta de disociere este exprimată prin ecuația: Kd = [H +] • [OH -] / [H20]. Această valoare pentru apă este constantă și depinde doar de temperatură, la o temperatură egală cu 25 ° C, Kd = 1,86 • 10-16.

Cunoscând masa molară a apei (18 grame / mol) și neglijarea concentrația moleculelor disociați și luând masa de 1 dm3 de apă la 1000 g, se poate calcula concentrația de molecule nedisociate în 1 dm3 de apă [H2O] = 1000 / 18.0153 = 55,51 mol / dm3. Apoi, din ecuația constanta de disociere poate fi găsit concentrarea produsului de protoni și grupări hidroxil: [H +] • [OH -] = 1,86 • 10-16 • 55,51 = 1 • 10-14. Când extragerea rădăcinii pătrate a concentrației valoarea obținută rezultată din protoni (ioni de hidrogen), care determină aciditatea soluției și concentrația grupărilor hidroxil egală cu: [H +] = [OH -] = 1 • 10-7.

Dar, în apă natura astfel de puritate nu există datorită prezenței în ea a gazelor dizolvate sau contaminarea apei cu alte substanțe (de fapt apă - această soluție diferiților electroliți), astfel încât concentrația de hidrogen, la 25 ° C, concentrația de protoni sau grupări hidroxil este diferită de valorile 1 • 10-7. Adică, aciditatea apei din cauza apariției nu numai un proces, cum ar fi disocierea apei. Indicele de hidrogen este logaritmul negativ al concentrației ionilor de hidrogen (pH), se introduce pentru a evalua aciditatea sau alcalinitatea apei și a soluțiilor apoase, ca numere cu puteri negative, folosesc dificilă. Pentru apa pH pur 7, dar apa ca natural pur nu este, iar disocierea apa curge împreună cu colapsul altor electroliți dizolvați, valoarea pH-ului poate fi mai mică sau mai mare de 7, adică pentru apă, practic rNne-7.