كيمياء

‫لقد اظهرت القياسات العملية الدقيقة لقابلية املاء على التوصيل الكهربائي‪،‬‬ ‫ان املاء النقي يعاني من عملية تأين الى مدى بسيط‪.‬‬ ‫‬‫)‪H2O(l) + H2O(l‬‬ ‫)‪H3O+(aq) + OH(aq‬‬ ‫او بشكل ابسط‪:‬‬

‫‬‫)‪(aq‬‬

‫‪+ OH‬‬

‫‪+‬‬ ‫)‪(aq‬‬

‫‪H‬‬

‫)‪H2O(l‬‬

‫وميكن وصف عملية االتزان من خالل ثابت يدعى احلاصل االيوني للماء ويعبر‬ ‫عنه عادة بالرمز ‪.Kw‬‬ ‫]‪ Kw = [H3O+][OH-‬أو ]‪Kw = [H+][OH-‬‬ ‫يصاحب تكوين أيون الهيدرونيوم ‪ ،H3O+‬أو بشكل ابسط أيون‬ ‫الهيدروجني ‪ ،H+‬دائما تكون ايون الهيدروكسيد ‪ OH-‬لذلك يكون تركيز‬ ‫ايون الهيدروجني في املاء املقطر(النقي) دائما مساو لتركيز ايون الهيدروكسيد‪،‬‬ ‫وقد اثبتت القياسات الدقيقة التي اجريت على املاء النقي عند ‪ 25 °C‬ان‪:‬‬ ‫‪[H+] = [OH-] = 1.0 × 10-7 mol/L‬‬ ‫وميكن استخدام هذه القيم املقاسة جتريبيا حلساب قيمة ثابت احلاصل االيوني‬ ‫للماء ‪ Kw‬كما يلي عند درجة حرارة ‪:25 °C‬‬ ‫‪Kw = [H+] [OH-] = (1.0 × 10-7) (1.0 × 10-7) = 1.0 × 10-14‬‬ ‫وعلى الرغم من ان هذه العالقة قد وضعت وحسبت قيمة ‪ Kw‬للماء النقي‪ ،‬فانه ميكن‬ ‫استخدامها وبشكل صحيح للمحاليل املائية املخففة عند درجة حرارة ‪.25 °C‬‬ ‫ان املاء النقي هو وسط متعادل (اي انه ليس حامضيا وال قاعديا)‪ ،‬لذلك‬ ‫ففيه‪ ،‬وكذلك في اي محلول متعادل اخر‪ ،‬يكون تركيز ايونات الهيدروجني‬ ‫املائية مساويا لتركيز ايونات الهيدروكســـــــــــــــــيد املائية (اي ان = ]‪[H3O+‬‬ ‫‪ ،)[OH-] = 1.0 ×10-7 M‬اما اذا اضفنا حامضا للماء النقي فان ذلك يؤدي‬ ‫الى زيادة تركيز ايونات الهيدروجني املائية ويقلل (حسب قاعدة لو شاتليه) من‬ ‫تركيز ايونات الهيدروكسيد املائية حسب عملية االتزان التي متثل تفكك املاء‪:‬‬ ‫‪-‬‬

‫‪+‬‬

‫)‪H(aq) + OH(aq‬‬

‫‪184‬‬

‫)‪H2O(l‬‬

‫ان احملافظة على عملية االتزان تعني بقاء قيمة احلاصل االيوني للماء ‪Kw‬‬ ‫كمية ثابتة دوما(‪ ،)1.0×10-14‬ولذلك فان اي زيادة في تركيز ‪ H+‬يجب‬ ‫ان تقود الى انخفاض في تركيز ‪ OH-‬والعكس صحيح‪ .‬وباالسلوب نفسه‪،‬‬ ‫ميكننا ان نتوصل الى ان اضافة قاعدة الى املاء (او اي محلول متعادل) تزيد‬ ‫من تركيز ايونات ‪ OH-‬فيه ويؤدي ذلك الى نقصان تركيز ايونات ‪.H+‬‬ ‫وبصورة عامة‪ ،‬تكون تراكيز ايونات ‪ H+‬و ايونات ‪ OH-‬في احملاليل كاالتي‪:‬‬