Autoionização da água

Como a água é uma substância anfotérica, acontece a autoprotólise da água (autoionização da água):

$$\text{H}_{2}\text{O (l)}+\text{H}_{2}\text{O (l)}\rightleftarrows\text{H}_{3}\text{O}^{+}\text{(aq)}+\text{OH}^{-}\text{(aq)}$$

em que uma das moléculas de água funciona como ácido e a outra como base.

Este equilíbrio é muito pouco extenso e a sua constante de equilíbrio é chamada produto iónico da água, \(K_{W}\):

$$K_{W}=[H_{3}O^+][OH^-]$$

$$K_{W}=1,0\times 10^{-14}\text{ (a 25 ºC)}$$

A 25 °C o produto iónico da água é igual a 1,0 x 10-14, logo \([\text{H}_{3}\text{O}^{+}]\) = \([\text{OH}^{-}]\) = 1,0 x 10-7 mol dm-3.

A reação de autoprotólise da água é endotérmica, por isso o valor de \(K_{W}\) aumenta com o aumento de temperatura.

Efeito da variação da temperatura no valor de \(pH\) de uma solução

Aplicando a Lei de Le Châtelier a esta reação, que é uma reação endotérmica, o aumento de temperatura irá aumentar a concentração do ião hidrónio (\(\text{H}_{3}\text{O}^{+}\)) pelo que o valor de \(pH\) vai diminuir (a concentração do ião hidróxido, \(\text{OH}^{-}\), também vai aumentar).

Se a temperatura da solução diminuir o valor do \(pH\) irá aumentar.

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