Autoionisasi air

The autoionization air , juga dikenal dengan nama, self-disosiasi air, adalah reaksi yang terjadi sehingga dua molekul air bereaksi, memisahkan dan menghasilkan hidronium ion dan ion hidroksida . Proses ini didasarkan pada sifat amfoter dari molekul air.

Telah ditemukan bahwa air memiliki daya hantar listrik yang lemah, yang menunjukkan bahwa ada ion di dalamnya dalam jumlah tertentu, sekecil apa pun. Faktanya, air mengalami sedikit proses autoionisasi, di mana beberapa molekul air mentransfer H ^ + ke yang lain, menghasilkan reaksi asam-basa dari jenis:

H2O (l) + H2O (l) H3O ^ + (aq) + OH ^ –     

Asam 1 Basa 2 Asam 2 Basa 1                         

Pasangan konjugat yang dihasilkan adalah: asam1-basa1, dan asam2-basa2.

Konstanta kesetimbangan tersebut umumnya ditulis dengan mengasosiasikan nilai , konsentrasi air yang tidak terionisasi, nilai yang dianggap konstan.

Dengan demikian ternyata:

K = [H3O^ +]. [OH^-] / [H2O]. [H2O]  

Kw = [H3O^ +]. [OH^-]

Konstanta baru yang muncul, dikenal sebagai Kw ., Mengacu pada produk ionik air , karena direduksi menjadi produk konsentrasi molar ion hidronium, H3O ^ + dan hidroksida, OH ^ – dalam kesetimbangan. Nilai konstanta (Kw.) adalah 10 ^ -14, ketika suhu 25ºC, baik dalam kasus air murni atau dalam kasus larutan encer. 

Ketika diperlakukan pada suhu lain, produk ionik air bervariasi antara 10 ^ -13 dan 10 ^ -15, seperti dapat dilihat pada tabel berikut, di mana nilai Kw diperlakukan pada suhu yang berbeda:

Suhu

0 C

10 C

25 C

45 C

60 C

Kw

1.13. 10 ^ -15

2.92. 10 ^ -15

1.00. 10 ^ -14

4.02.10 ^ -14

9.61.10 ^ -14

Dalam reaksi autoionisasi air, untuk setiap ion H3O ^ + yang terbentuk, juga dihasilkan ion OH ^ -. Oleh karena itu, dalam air murni konsentrasi molar kedua ion tersebut di atas adalah sama. Nilai konsentrasi ini disimpulkan, dari nilai konstanta produk ionik air, pada 25ºC:

Kw = [H3O^ +]. [OH ^ -] = 10 ^ -14 → [H3O ^ +] = [OH ^ -] = 10 ^ -7 M 

Larutan berair yang memenuhi kondisi ini dikenal sebagai larutan netral .

Dalam larutan yang dikenal sebagai larutan asam , terdapat kelebihan ion H3O ^ + sehubungan dengan jumlah ion OH ^ -, tetapi nilai konstan Kw mengharuskan konsentrasi ion OH ^ – berkurang dengan jumlah yang sama dengan peningkatan konsentrasi [H3O^+]. Artinya:

[H3O^+]> 10^ -7 M, pada suhu 25 °C.

[OH ^ -] <10 ^ -7 M, pada 25 ° C.

Akan tetapi, kebalikannya terjadi pada larutan basa , karena di dalamnya terdapat kelebihan ion OH ^ – dibandingkan dengan ion H3O ^ +, meskipun nilai Kw dipertahankan konstan:

[OH ^ -]> 10 ^ -7 M, pada 25 ° C.

[H3O ^ +] <10 ^ -7 M, pada 25 ° C.

Dalam kasus air berat , di mana atom H ditukar dengan deuterium (isotop H), ia juga terionisasi, tetapi kurang dari air normal, H2O, karena oksigen membentuk ikatan yang agak lebih kuat dengan deuterium, karena memiliki massa yang lebih besar., menghasilkan lebih sedikit energi.

Related Posts