Concetti Chiave
- L'acqua pura a 25 gradi centigradi è un cattivo conduttore di elettricità, contenendo pochissimi ioni H+ liberi.
- Secondo la teoria di Bronsted e Lowry, due molecole d'acqua reagiscono tra loro comportandosi rispettivamente da acido e base, producendo H3O+ e H-.
- La costante di equilibrio della reazione tra molecole d'acqua è rappresentata dalla costante KW, che ingloba la concentrazione dell'acqua elevata al quadrato.
- Il prodotto ionico dell'acqua, KW, è pari a 1 per 10 alla -14 a 25 gradi e varia con la temperatura.
- La concentrazione degli ioni H+ è uguale a quella degli ioni H-, evidenziando l'equilibrio nella ionizzazione dell'acqua.
Che cos'è l'ionizzazione dell'acqua?
Supponiamo che un amolecola d'acqua si sciolga nell'acqua. Abbiamo detto che HCL+H2o da H+CL-, ossia quando l'acido iodidrico si ionizza e il legame si rompe. Anzichè HCL, mettiamo H2O.
Abbiamo l'acqua pura (cioè distillata, senza sali sciolti all'interno) a 25 gradi centigradi. L'acqua pura è un cattivo conduttore di elettricità; infatti, nell'acqua distillata sono presenti pochissimi ioni liberi H+, dal momento che l'acqua si ionizza molto difficilmente, su migliaia e migliaia di molecole d'acqua troviamo pochi ioni H+.
Reazione tra molecole d'acqua
Facciamo reagire tra loro due molecole d'acqua. Essendo l'acqua anfiprotica, secondo la teoria di Bronsted e Lowry, dobbiamo supporre che una molecola d'acqua si comporta da base, mentre l'altra si comporta da acido. Avremo quindi:
H2O+H2O (reagenti) a dare H3O+ +H-.
oppure:
2 H2O a dare H3o+ +H-
Facciamo ora la costante di equilibrio di questa reazione, che è data dal prodotto delle concentrazioni dei prodotti e il prodotto delle concentrazioni dei reagenti, ciascuna elevata al proprio coefficente stechiometrico.
Formula:
Concentrazione di H+ per concentrazione di H- fratto concentrazione dell'acqua al quadrato
La concentrazione dell'acqua elevata al quadrato, possiamo ritenerla una costante, perchè, considerando tante molecole d'acqua, quelle che si ionizzano sono pochissimi. La inglobiamo quindi in un'unica costante, che si chiama costante KW.
KW è è uguale a Concentrazione di H+ per concentrazione di H- fratto concentrazione dell'acqua al quadrato
Per l'acqua distillata a 25°, il rapporto tra gli ioni H+ e H- è uguale, quindi gli ioni H+ e gli ioni H- hanno la stessa concentrazione.
Prodotto ionico dell'acqua
Poichè la concentrazione degli ioni H+ è uguale a quella degli ioni H-, possiamo anche dire che KW è uguale alla concentrazione degli ioni H+ per la concentrazione degli ioni H-, quindi uguale a 1 per 10 alla -7 elevato al quadrato,
che, per le proprietà delle potenze diventa:
1 per 10 alla -14 (prodotto ionico dell'acqua).
Il valore di KQ varia al variare della temperatura.
Domande da interrogazione
- Qual è il significato della ionizzazione dell'acqua e come avviene?
- Come si comportano le molecole d'acqua in una reazione secondo la teoria di Bronsted e Lowry?
- Qual è il prodotto ionico dell'acqua e come varia?
La ionizzazione dell'acqua è un processo in cui le molecole d'acqua si dissociano in ioni H+ e OH-. Questo avviene in modo molto limitato, poiché l'acqua pura è un cattivo conduttore di elettricità e contiene pochi ioni liberi, come indicato nel testo.
Secondo la teoria di Bronsted e Lowry, in una reazione tra due molecole d'acqua, una agisce come acido e l'altra come base, producendo ioni H3O+ e H-. Questo è descritto nel testo attraverso l'equazione H2O + H2O → H3O+ + H-.
Il prodotto ionico dell'acqua (KW) è definito come il prodotto delle concentrazioni degli ioni H+ e OH-, che a 25°C è pari a 1 x 10^-14. Questo valore cambia al variare della temperatura, come spiegato nel testo.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
