Vattnets autoprotolys

2012-05-24T18:34:25Z

213.66.118.207:

[[Vattenmolekyl]]er kan både uppta och avge [[proton]]er. '''Vattnets autoprotolys''' innebär att en liten del av vattenmolekylerna alltid [[dissociation (kemi)|dissocierar]] till [[oxoniumjon]]er och [[hydroxid]]joner. Reaktionen kan skrivas på följande sätt (observera att oxoniumjonerna här skrivs som [[vätejon]]er):

: <math> \mbox{H}_2 \mbox{O} \leftrightarrow \mbox{H}^+ + \mbox{OH}^- \qquad ; \qquad K_{w} </math>

där ''K''''w'' är en [[jämviktskonstant]] som definieras utifrån villkoret att [[aktivitet (kemi)|aktiviteten]] för vattenmolekylen, H2O, sätts till 1. Vi får:

:<math>K_{w} = \{ \mbox{H}^+ \} \cdot \{ \mbox{OH}^- \} </math>

där {H+} och {OH-} är aktiviteterna av vätejoner respektive hydroxidjoner. Konstanten ''K''''w'' har ett värde på 10-14,00 vid 25 °C (298,15 K). Ofta anger man konstanten som en minus[[logaritm]]:

p''K''''w'' = -log10 ''K''''w''

== Temperaturberoende ==

Konstanten för vattnets autoprotolys har ett ganska stort temperaturberoende, se nedanstående tabell:

{| class="wikitable"
|-
! Vattentemperatur (°C)
! ''Kw''*1014
! ''pKw''
|-
| 0
| 0,1
| 14,92
|-
| 10
| 0,3
| 14,52
|-
| 18
| 0,7
| 14,16
|-
| 25
| 1,2
| 13,92
|-
| 30
| 1,8
| 13,75
|-
| 50
| 8,0
| 13,10
|-
| 60
| 12,6
| 12,90
|-
| 70
| 21,2
| 12,67
|-
| 80
| 35
| 12,46
|-
| 90
| 53
| 12,28
|-
| 100
| 73
| 12,14
|}

I [[avjoniserat vatten]] helt utan [[atmosfär]]skontakt styrs [[pH]] av vattnets autoprotolys. [[Laddningsvillkor]]et för detta system säger att koncentrationen vätejoner måste vara lika stor som koncentrationen hydroxidjoner. pH blir därmed = 7,00 vid 25 °C. Vid 0 °C blir pH däremot 7,44, beroende på temperaturberoendet hos p''K''''w''.

I naturen är dock vattnets autoprotolys i praktiken aldrig viktig för pH-värdet. Istället styrs pH i naturliga [[vatten]] oftast av syrabasreaktioner med luftens [[koldioxid]].

== Se även ==
* [[pH]]
* [[Autoprotolys]]
* [[Kemisk jämvikt]]
* [[Aktivitet (kemi)|Aktivitet]]

== Litteratur ==
* M.M. Benjamin. 2002. ''Water Chemistry''. McGraw-Hill.

[[Kategori:Vattnets kemi]]
[[Kategori:Syrabaskemi]]

[[ar:تأين الماء الذاتي]]
[[bg:Йонно произведение на водата]]
[[ca:Autoionització de l'aigua]]
[[cs:Autoionizace vody]]
[[da:Vands autoprotolyse]]
[[de:Protolyse#Autoprotolyse]]
[[el:Αυτοϊοντισμός νερού]]
[[en:Self-ionization of water]]
[[es:Autoionización del agua]]
[[fr:Autoprotolyse]]
[[it:Autoionizzazione dell'acqua]]
[[mk:Автојонизација на водата]]
[[nl:Autoprotolyse van water]]
[[ja:自己解離]]
[[pl:Autodysocjacja wody]]
[[pt:Autoionização da água]]
[[fi:Autoprotolyysi]]
[[zh:水的电离]]

GuldWiki - Användarbidrag [sv]

Vattnets autoprotolys