Чистой воды не бывает

Чистая вода, состоящая только лишь из молекул Н₂О, не существует; она всегда содержит растворенные вещества, а также она содержит частицы, из которых сама состоит. Это электрически заряженные частицы молекул воды: положительно заряженные ионы воды Н⁺ и отрицательно заряженные гидрокосильные ионы (ОН)^–. В килограмме воды при температуре 22ºС содержится ровно 10^–7 грамм Н⁺ и одновременно также 10^–7 грамм (ОН)^–. Обозначим величину 10^–7 грамм ионов Н⁺ через символ [Н⁺]. Молекулярный вес воды, соответствующий одному молю воды, составляет18 грамм. Килограмм воды, таким образом, содержит:

Один моль означает количество молекул, соответствующих молекулярному весу вещества. Обозначенное через N₀ количество молекул в одном моле, так называемое число Авогадро, составляет величину N₀ = 6.06·10²³.

Если мы умножим содержащиеся в килограмме воды 10^–7 грамм ионов Н⁺ на N₀, мы получим число ионов Н⁺ в одном моле воды:

[Н⁺] · N₀ = 10^–7 · 6.06·10²³ = 6.06·10¹⁶.

С другой стороны один литр воды содержит:

где 18 грамм – молекулярный вес воды.

Если мы умножим 55.6 на N₀, то получим число молекул воды в одном литре воды:

Z(H₂O) = 55.6 · 6.06·10²³ = 336·10²³.

Из отношения чисел [Н⁺] · N₀ и Z(H₂O) находим:

Это отношение показывает, таким образом, что только одна молекула воды на 560 миллионов молекул диссоциирует в соответствии с уравнением:

Н₂О = Н⁺ + (ОН)^–.

Таким образом, чистая вода в очень малой части диссоциирует на ионы. Данная величина точно определена и стала очень важной в химии и биологии. Продукт реакции, состоящий из ионов Н⁺ и (ОН)^–, называется ионным произведением воды и выражается величиной К_W, при 22⁰С принимающей значение 1·10¹⁴. Данная величина изменяется при увеличении температуры, т.е. повышение температуры способствует диссоциации воды. Константа ионного произведения, формально выраженная, обозначается, таким образом:

К_W = [Н⁺]·[ОН^–] = 1·10¹⁴ (при 22⁰С).

Из данного уравнения ясно, что есть три различных состояния воды в отношении содержания ионов:

Первое: Состояния нейтральности, когда наблюдается равенство концентрации ионов: [Н⁺] = [ОН^–].

Второе: Состояние кислотности, представляющее собой неравенство концентрации ионов, а именно более высокую концентрацию ионов Н⁺: [Н⁺] > [ОН^–].

Третье: Состояние щелочности, когда существует более высокая концентрация ионов (ОН^–): [ОН^–] > [Н⁺].

При нейтральной реакции для [Н⁺] будет действительна величина [Н⁺] = 10^–7.

Для кислотной реакции действительно: [Н⁺] > 10^–7.

Для щелочной реакции действительно: [Н⁺] < 10^–7.

Поиск по сайту: