|
 |
|
Kako glasi izraz za konstantu ravnoteže ionizacije vode i koja je razlika između tog izraza i konstante ionskog produkta vode?
|
|
Ime i prezime:
Fabijan Teskera
fabijan.teskera@gmail.com
|
 |
 |
Ionski produkt je umnožak koncentracija ionâ potenciranih na njihove stehiometrijske koeficijente koje imaju u reakciji u kojoj sudjeluju. Ako je sustav u ravnoteži, onda će taj umnožak biti jednak konstanti ionskog produkta. Kod ravnoteža između krutih i otopljenih soli obično govorimo o produktu topljivosti, dok za ionizaciju vode imamo konstantu ionskog produkta vode:
Kw = [H+][OH‒]
Ionski se produkti formalno razlikuju od termodinamičkih konstanti ravnoteže jer one uključuju ravnotežne aktivitete, a ne koncentracije, i to svih vrsta koje sudjeluju u ravnoteži, a ne samo ionskih. I kod solî i kod vode to bi značilo da trebamo uključiti i neutralne vrste, dakle ionsku krutinu odnosno tekuću vodu. Kod solî, međutim, vrijedi da su aktiviteti čistih tvari u zasebnim fazama jednaki jedan, tako da je konstanta ravnoteže otapanja soli numerički jednaka konstanti produkta topljivosti.
Autodisocijacija vode zbiva se u istoj fazi, tako da ne možemo govoriti o posve čistom otapalu. No, udio disocirane vode toliko je malen da u praktičnom smislu opet nema razlike. Dakle, za ravnotežu:
2 H2O(l) ⇌ H3O+(aq) + OH‒(aq)
Možemo zapisati termodinamičku ravnotežnu konstantu:
K = a(H3O+)·a(OH‒)/a(H2O)2
Ako se radi o čistoj vodi, aktivnosni koeficijenti bit će približno jednaki jedinici pa ćemo u numeričkom smislu opet imati samo ionski produkt. Isto vrijedi i za jako razrijeđene vodene otopine, a eventualne pogreške obično se toleriraju tj. ignoriraju i u svakodnevici, e kako bi se manje moralo pisati.
Još jedno pitanje koje preostaje je hoćemo li autodisocijaciju vode pisati kao:
2 H2O(l) ⇌ H3O+(aq) + OH‒(aq)
ili kao:
H2O(l) ⇌ H+(aq) + OH‒(aq)
S jedne strane, slobodan proton, odnosno hidron, nećemo naći u vodenoj otopini, što bi značilo da donja jednadžba ne valja. S druge strane, iako je uvijek vezan za jednu ili više neutralnih molekula vode, hidron se u znatnoj mjeri ponaša kao samostalna čestica, budući da lako prelazi s jedne molekule vode na drugu (ponešto o tome ovdje). Budući da u objema jednadžbama imamo jednak broj relevantnih iona, izbor jednadžbe više je osobna stvar, nego nekakva formalnost. U prvom smo slučaju nešto bliže stvarnosti (jer hidroni ipak nikad nisu sami), u drugom imamo manje toga za pisati. Račun će nam opet u oba slučaja biti isti čak i za termodinamičke jednadžbe jer jedan, koliko nam iznosi aktivitet vode, ostaje jedan i kad se kvadrira.
Nadam se da sam, ako već ne razbistrio neke detalje, barem dogurao do korisnih pitanja. S ovim sam se, naime, dosta dugo mučio po pitanju formalizma i zapravo još nisam siguran da sam došao do nekakvog "pravorijeka".
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
aproksimativac@gmail.com
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
