Hva er dissosiasjon av vann?

Et spesialtilfelle for dissosiasjon (oppløsningen av de større stoffpartikler - molekyler, ioner eller radikaler - i partikler som var mindre) er det elektrolytisk dissosiasjon, hvor det nøytrale molekyl kjent som en elektrolytt-løsning (som et resultat av eksponering for molekyler av et polart oppløsningsmiddel) faller ned ladede partikler: kationer og anioner. Dette forklarer evnen til elektrolyttløsninger for å gjennomføre elektrisitet.

Det besluttet å dele alle elektrolytter i to grupper: svake og sterke. Vann refererer til svake elektrolytter, er dissosiasjon av vann, karakterisert ved et lite antall dissosierte molekyler, siden de er tilstrekkelig motstandsdyktig og praktisk talt ikke dissosierer til ioner. Pure (ren) vann dårlig leder elektrisk strøm. Dette er på grunn av den kjemiske natur av molekylet i seg selv, da positivt polarisert hydrogenatomer er innført i en elektronisk konvolutt relativt liten oksygenatom som er negativt polarisert.

Styrken og svakhet i elektrolytten er karakterisert ved en grad av dissosiasjon (betegnet alfa, ofte denne verdien er uttrykt i% fra 0 til 100, eller i fraksjoner av enheter fra 0 til 1) - evnen til å splitte til ioner, dvs. forholdet mellom antall brutte partikler til antall partikler for forfall. Stoffer som syre og base salter av handlingen av den polare vannmolekylene dissosiere til ioner helt. Den dissosiasjon av vannmolekyler H2O etterfulgt av oppløsning til et proton H + eller OH- hydroksylgruppe. Hvis vi forestille likningen for dissosiasjon av elektrolytten i formen: M = K ++ A-, mens dissosiasjonen av vann kan uttrykkes ved ligningen: OH N2O↔N ++, og ligningen brukes til å beregne graden av dissosiasjon av vann, kan være representert på to måter (via den resulterende konsentrasjon av protoner eller hydroksylgrupper den resulterende konsentrasjon): α = [H +] / [H2O] eller α = [OH -] / [H2O]. Da mengden α påvirkes ikke bare av den kjemiske natur av forbindelsen, men den løsningen konsentrasjon eller temperatur, er det vanlig å snakke om den tilsynelatende (imaginær) graden av dissosiasjon.

Tilbøyelighet molekyler svake elektrolytter, inkludert vann, dissosiere til ioner i stor grad preget av en dissosiasjonskonstant (spesielt tilfelle likevektskonstanten), som kan betegnes som Kd. For å beregne denne verdi, massevirkningsloven, som angir forholdet mellom massene som oppnås fra utgangsmaterialene. En elektrolytisk dissosiasjon av vann - en dekomponering start vannmolekyler inn i hydrogen protoner og hydroksyl-gruppe, men dissosiasjonskonstant er uttrykt ved ligningen: Kd = [H +] • [OH -] / [H2O]. Denne mengde vann er konstant og avhenger bare av temperaturen, ved en temperatur på 25 C, Kd = 1,86 • 10-16.

Å vite den molare massen av vann (18 g / mol), og neglisjere konsentrasjonen av dissosierte molekyler og tar massen av en dm3 vann pr 1000 g, kan beregne konsentrasjonen av udissosiert molekyler i en dm3 vann [H2O] = 1000 / 18,0153 = 55,51 mol / dm3. Deretter, fra ligningen for dissosiasjonskonstant kan bli funnet produktet konsentrasjon av protoner og hydroksyl grupper: [H +] • [OH -] = 1,86 • 10-16 • 55,51 = 1 • 10-14. Når utpakking kvadratroten av den resulterende verdien innhentet konsentrasjonen av protoner (hydrogenioner), som bestemmer surhet av løsningen og konsentrasjonen av hydroksyl grupper lik: [H +] = [OH -] = 1 • 10-7.

Men i naturen slik renhet vann eksisterer ikke på grunn av nærværet deri av oppløste gasser eller vann forurensning av andre stoffer (faktisk vann - denne løsning ulike elektrolytter), slik at konsentrasjonen av hydrogen ved 25 ° C er konsentrasjonen av protoner eller hydroksylgrupper er forskjellig fra verdiene av en • 10-7. Det vil si at surheten i vannet på grunn av forekomsten av ikke bare en prosess slik som den dissosiasjon av vann. Hydrogenindeksen er den negative logaritmen av hydrogenionekonsentrasjonen (pH), er det innført for evaluering av surhet eller alkalitet av vann og vandige oppløsninger, som tall med negative krefter bruke vanskelig. Rent vann pH = 7, men på grunn av arten av rent vann der, og dissosiasjonen av vann finner sted sammen med sammenbruddet av andre oppløste elektrolytter, kan pH-verdien være mindre enn eller større enn 7, dvs. vann, praktisk talt ≠ pH 7.