Химия. 11 класс

*Диссоциация воды

Обратимая реакция диссоциации воды подчиняется принципу Ле Шателье, а концентрации ионов Н⁺ и ОН^– в водных растворах взаимосвязаны. Например, увеличение концентрации катионов Н⁺ вдвое вызывает смещение равновесия влево и уменьшение в 2 раза концентрации анионов ОН^–. Наоборот, увеличение концентрации анионов OH^– приводит к пропорциональному уменьшению концентрации катионов Н⁺.

Диссоциация воды является сильно эндотермической реакцией и протекает с поглощением теплоты в количестве 57 кДж/моль. При 10 °С степень диссоциации воды α равна примерно 1 · 10^–9, а при 100 °С — 1,4 · 10^–8. Такая зависимость α от температуры является следствием смещения равновесия эндотермической реакции диссоциации вправо при повышении температуры.

Произведение концентраций ионов Н⁺ и OH^– в воде и водных растворах носит название ионное произведение воды и обозначается K_w. При 25 °С его величина составляет:

K_w = c(H⁺) · c(OH⁻) = 10⁻¹⁴ (моль/дм³)².

Ионное произведение воды K_w — это произведение концентраций катионов водорода Н⁺ и гидроксид-анионов OH⁻ в воде или в водных растворах. При заданной температуре K_w является постоянной величиной не только для чистой воды, но также и для разбавленных водных растворов веществ.

Понятие водородный показатель было введено в 1909 году датским химиком С. П. Л. Серенсеном. В символе рН (от лат. pondus Hydrogenii — «количество водорода»), p — это начальная буква слова pondus или potenz (нем.) — «сила». В настоящее время буква p утратила первоначальное значение сокращения слова и теперь в химии является символом, заменяющим операцию –lg, а буква Н по-прежнему указывает на концентрацию катиона водорода c(H⁺).