Wat is dissosiasie van water?

'N Besondere geval van dissosiasie (verval proses groter deeltjies van materie - molekulêre ione of radikale - kleiner deeltjies) is 'n elektrolitiese dissosiasie, waardeur die neutrale molekuul bekend elektroliet in oplossing (deur die impak van die molekules van die polêre oplosmiddel) breek in gelaaide deeltjies: katione en anione. Dit verklaar die vermoë van elektroliet oplossings om elektrisiteit uit te voer.

Daar besluit om al elektroliete deel in twee groepe: swak en sterk. Water verwys na swak elektroliete, die dissosiasie van water wat gekenmerk word deur 'n klein hoeveelheid van gedistansieer molekules, aangesien hulle voldoende weerstand en feitlik geen distansieer in ione. Suiwer (netjiese) water swak voer elektriese stroom. Dit is te danke aan die chemiese aard van die molekule self, wanneer 'n positiewe gepolariseer waterstofatome word bekendgestel in 'n elektroniese koevert relatief klein suurstofatoom wat 'n negatiewe gepolariseer.

Die krag en swakheid van die elektroliet word gekenmerk deur 'n mate van dissosiasie (aangedui deur α, is hierdie hoeveelheid dikwels uitgedruk as 'n% van 0 tot 100, of in breuke van 'n eenheid 0-1) - die vermoë om disintegreer in ione, maw verhouding van die aantal gebreekte deeltjies onder die deeltjies te val. Stowwe soos suur en basis soute deur die optrede van die polêre watermolekule distansieer in ione heeltemal. Die dissosiasie van water molekules H2O gevolg deur disintegrasie in 'n proton H + of hidroksielgroep OH-. As dissosiasie van die elektroliet teenwoordig in die vorm van vergelyking: OH N2O↔N ++, en die vergelyking met wat die berekende mate van water dissosiasie in twee vorme kan voorgestel word (deur middel van: M = K ++ A-, dan water dissosiasie kan deur die vergelyking uitgedruk die gevolglike konsentrasie van protone of hidroksielgroepe die gevolglike konsentrasie): α = [H +] / [H2O] of α = [OH -] / [H2O]. Sedert die bedrag α geraak word nie net deur die chemiese aard van die mengsel, maar die oplossing konsentrasie of die temperatuur, is dit gebruiklik oor die oënskynlike (denkbeeldige) die graad van dissosiasie te praat.

Geneigdheid molekules swak elektroliete, insluitend water, distansieer in ione grootliks gekenmerk deur 'n dissosiasiekonstante (spesifieke geval die ewewigskonstante), wat gebruik kan word aangewys as Kd. Om hierdie waarde, die wet van massawerking, wat die verhouding tussen die massas verkry vanaf die begin materiaal stel bereken. 'N elektrolitiese dissosiasie van water - 'n ontbinding begin watermolekules in waterstof protone en hidroksielgroep egter die dissosiasiekonstante uitgedruk deur die vergelyking: Kd = [H +] • [OH -] / [H2O]. Hierdie hoeveelheid water konstant en hang net af van die temperatuur, by 'n temperatuur van 25C, Kd = 1,86 • 10-16.

Wetende dat die molêre massa van water (18 gram / mol), en die verwaarlosing van die konsentrasie van gedistansieer molekules en die neem van die massa van 1 dm3 van water per 1000 g, kan bereken die konsentrasie van undissociated molekules in 1 dm3 van water [H2O] = 1000 / 18,0153 = 55,51 mol / dm3. Dan, uit die vergelyking van die dissosiasiekonstante kan gevind produk konsentrasie van protone en hidroksielgroepe: [H +] • [OH -] = 1,86 • 10-16 • 55,51 = 1 • 10-14. Wanneer onttrek die vierkantswortel van die gevolglike waarde verkry konsentrasie van protone (waterstofione), wat die suur van die oplossing en die konsentrasie van hidroksielgroepe bepaal gelyk aan: [H +] = [OH -] = 1 • 7/10.

Maar in die natuur soos suiwerheid water bestaan nie as gevolg van die teenwoordigheid daarin van opgeloste gasse of water besoedeling deur ander stowwe (in werklikheid water - hierdie oplossing verskeie elektroliete), sodat die konsentrasie van waterstof by 25 ° C die konsentrasie van protone of hidroksielgroepe verskil van waardes van 1 • 7/10. Dit wil sê, die suur van die water as gevolg van die voorkoms van nie net 'n proses soos die dissosiasie van water. Die waterstof-indeks is die negatiewe logaritme van die waterstofioon konsentrasie (pH), is dit bekend vir die evaluering van die suurheid of alkaliniteit van die water en waterige oplossings, soos getalle met negatiewe magte gebruik moeilik. Vir suiwer water pH 7, maar as 'n natuurlike suiwer water is nie, en dissosiasie van die water vloei saam met die ineenstorting van ander ontbind elektroliete, kan die pH-waarde minder as of meer as 7 wees, dit wil sê vir water, prakties ≠ pH 7.