Quelle est la dissociation de l'eau?

Un cas particulier de dissociation (le processus de désintégrationdes particules plus grosses de la matière - ions moléculaires ou des radicaux - à des particules plus petites) est une dissociation électrolytique, de sorte que la molécule neutre électrolyte connue en solution (par l'impact des molécules de solvant polaire) se divisent en particules chargées: les cations et anions. Ceci explique la capacité des solutions d'électrolyte à conduire le courant.

Il est accepté de diviser tous les électrolytes en deux groupes: faible et fort. L'eau se réfère à des électrolytes faibles, la dissociation de l'eau est caractérisée par une petite quantité de molécules dissociées, car elles sont assez persistantes et ne se décomposent pratiquement pas en ions. Une eau pure (sans impuretés) conduit un faible courant électrique. Cela est dû à la nature chimique de la molécule elle-même, lorsque les atomes d'hydrogène positivement polarisés sont noyés dans la couche d'électrons d'un atome d'oxygène relativement petit polarisé négativement.

La force et la faiblesse des électrolytes est caractérisée parle degré de dissociation (indiqué par α, cette quantité est souvent exprimée en% de 0 à 100, ou dans les fractions d'une unité de 0 à 1) - la capacité de se désintégrer en ions, à savoir le rapport du nombre de particules brisées entre les particules de l'effondrement. Les substances telles que les acides, les sels et les bases sous l'influence des molécules d'eau polaires se décomposent complètement en ions. La dissociation de l'eau s'accompagne de la décomposition des molécules de H2O en proton H + et hydroxyle OH-. Si la dissociation de l'électrolyte présent dans la forme de l'équation: M = K ++ A-, puis la dissociation de l'eau peut être exprimée par l'équation: OH N2O↔N ++, et l'équation par laquelle le degré calculé de dissociation de l'eau peut être représenté sous deux formes (par la concentration résultante des protons ou des groupes hydroxyle, la concentration résultante): α = [H +] / [H2O] ou α = [OH -] / [H2O]. Étant donné que la quantité α est affectée non seulement par la nature chimique du composé, mais la concentration de la solution ou la température, il est d'usage de parler de l'apparente (imaginaire) le degré de dissociation.

La tendance des molécules d'électrolytes faibles, y comprisl'eau, la désintégration en ions est plus caractérisée par la constante de dissociation (un cas particulier de la constante d'équilibre), communément appelée Kd. Pour calculer cette valeur, on applique la loi des masses agissantes, qui établit le rapport entre les masses des substances obtenues et des substances initiales. La dissociation électrolytique de l'eau est la décomposition des molécules d'eau d'origine en protons d'hydrogène et un groupe hydroxyle, de sorte que la constante de dissociation est exprimée par l'équation: Kd = [H +] • [OH -] / [H2O]. Cette valeur pour l'eau est constante et ne dépend que de la température, à une température égale à 25 ° C, Kd = 1,86 • 10-16.

Connaissant la masse molaire de l'eau (18 g / mol), et aussiignorant concentration de molécules dissociées et en prenant la masse de 1 dm3 d'eau par 1000 g, on peut calculer la concentration de molécules non dissociées dans 1 dm3 d'eau [H2O] = 1000 / 18,0153 = 55,51 mol / dm3. Puis, à partir de l'équation de la constante de dissociation peut être trouvé concentration du produit de protons et les groupes hydroxyle: [H +] • [OH -] = 1,86 • 16/10 • 55,51 • 1 = 10-14. Lors de l'extraction de la racine carrée de la valeur résultante concentration obtenue de protons (ions d'hydrogène), qui détermine l'acidité de la solution et la concentration des groupes hydroxyle égal à: [H +] = [OH -] = 1 • 07/10.

Mais dans la nature de l'eau d'une telle pureté n'existe pasen raison de la présence dans celle-ci des gaz dissous ou de contamination de l'eau par d'autres substances (dans de l'eau fait - cette solution divers électrolytes), de sorte que la concentration d'hydrogène à 25 ° C la concentration en protons ou des groupes hydroxyle est différent de valeurs de 1 • 07/10. C'est-à-dire que l'acidité de l'eau est due à l'écoulement non seulement d'un processus tel que la dissociation de l'eau. L'indice d'hydrogène est le logarithme négatif de la concentration en ions hydrogène (pH), il est introduit pour l'évaluation de l'acidité ou l'alcalinité de l'eau et des solutions aqueuses, sous forme de nombres avec des puissances négatives utilisation difficile. Pour le pH de l'eau pure 7, mais aussi naturellement l'eau pure est pas, et la dissociation de l'eau coule le long de l'effondrement des autres électrolytes dissous, la valeur du pH peut être inférieur ou supérieur à 7, à savoir de l'eau, pratiquement ≠ pH 7.