Ионное произведение воды
Ионное произведение воды — это постоянное при данной температуре произведение равновесных концентраций ионов водорода и гидроксид-ионов в водном растворе. При 25 °C оно равно \(1{,}0\cdot10^{-14}\).
Формула
В более точной записи вместо \(\mathrm{H^+}\) используют ион гидроксония \(\mathrm{H_3O^+}\): \(K_{\mathrm{w}}=[\mathrm{H_3O^+}][\mathrm{OH^-}]\). В школьных расчётах обычно применяют обозначение \([\mathrm{H^+}]\). Значение \(K_{\mathrm{w}}\) зависит от температуры, поэтому число \(1{,}0\cdot10^{-14}\) справедливо именно для 25 °C.
В чистой воде при 25 °C концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов равны: \([\mathrm{H^+}]=[\mathrm{OH^-}]=1{,}0\cdot10^{-7}\ \mathrm{моль/л}\). Поэтому \(K_{\mathrm{w}}=(1{,}0\cdot10^{-7})^2=1{,}0\cdot10^{-14}\).
Ионное произведение воды \(K_{\mathrm{w}}\) — это произведение двух концентраций, а водородный показатель pH — числовая характеристика концентрации ионов водорода: \(\mathrm{pH}=-\lg[\mathrm{H^+}]\). Для связи с pOH используют отдельное соотношение pH и pOH.
Чему равна концентрация \(\mathrm{OH^-}\) в растворе при 25 °C, если \([\mathrm{H^+}]=1{,}0\cdot10^{-3}\ \mathrm{моль/л}\)?
Главное
- \(K_{\mathrm{w}}=[\mathrm{H^+}][\mathrm{OH^-}]\) — ионное произведение воды.
- При 25 °C \(K_{\mathrm{w}}=1{,}0\cdot10^{-14}\), поэтому по концентрации одного иона можно найти концентрацию другого.
- Значение \(K_{\mathrm{w}}\) зависит от температуры; это не то же самое, что pH.