5.5.1   Auto-dysocjacja wody

Dla wody proces auto-dysocjacji można opisać równaniem:

(5.35)                         

W wyniku tej reakcji powstaje jon hydroniowy oraz jon hydroksylowy OH^-.

Jon hydroniowy można traktować jako kation wodorowy (zjonizowany atom wodoru – proton) solwatowany jedną cząsteczką wody: . Oddziaływanie jonu wodorowego z cząsteczką wody jest bardzo silne energia oddziaływania   w jonie wynosi 711,39 KJ/mol. Powstawanie tego jonu ilustruje rys.5.5. Dwa wiązania atomowe oraz dwie wolne pary elektronów tworzą czworościan w którego środku znajduje się atom tlenu. Jedna z wolnych par elektronów wiąże jon wodorowy, który zajmuje pozycję narożną w czworościanie .

Rys.5.5. tworzenie jonu hydroniowego w wyniku przyłączenia jonu wodorowego przez cząsteczkę wody.

Reakcję (5.35) można uprościć odejmując jedną cząsteczkę wody:

(5.36)                                     

Stała równowagi tej reakcji wynosi:

(5.37)                                     

Ponieważ  stężenie cząsteczek wody jest praktycznie stałe możemy równanie (5.37) zapisać w postaci:

(5.38)                                     

Iloczyn dwóch wielkości stałych:

  ,

jest wielkością stałą i nosi nazwę iloczynu jonowego wody:

Iloczynem jonowym wody nazywamy iloczyn stężeń jonów wodorowych i jonów hydroksylowych.  W temperaturze pokojowej (20⁰C ) i pod ciśnieniem atmosferycznym (1,013bara) iloczyn ten wynosi :

(5.39)