Autoionizzazione dell’acqua

Posted By Chimicamo on 7 Set 2016

L’acqua ha un comportamento anfotero infatti in presenza di un acido agisce da base secondo Bronsted-Lowry accettando uno ione H⁺ e in presenza di una base agisce da acido secondo Bronsted-Lowry donando uno ione H⁺:

Nell’acqua pura una molecola di acqua può agire come base accettando uno ione H⁺ da una seconda molecola di acqua che agisce da acido con formazione di uno ione H₃O⁺ e di uno ione OH^–.

Equilibrio

Lo ione H₃O⁺ è l’acido coniugato e lo ione OH^– è la base coniugata dell’acqua e sono entrambi forti; non appena si formano essi reagiscono nuovamente per dare acqua secondo l’equilibrio:

2 H₂O_(l) ⇌ H₃O⁺_(aq) + OH^–_(aq)

Spesso questo equilibrio di autoionizzazione dell’acqua viene semplificato come:

H₂O_(l) ⇌ H⁺_(aq) + OH^–_(aq)

Costante di equilibrio

La costante di equilibrio, indicata con il simbolo K_w, alla temperatura di 25°C ha un valore di 1.00 ∙ 10^-14

K_w = [H₃O⁺][ OH^–] = 1.00 ∙ 10^-14

Poiché il rapporto stechiometrico tra [H₃O⁺] e [ OH^–] è di 1:1 ciò implica che [H₃O⁺]=[ OH^–]. Detta x la concentrazione di H₃O⁺ e quindi detta x la concentrazione di OH^– si ha: