التأين الذاتي للماء

التأين الذاتي للماء

التأين الذاتي للماء هو تفاعل كيميائي ينتقل فيه بروتون من جزيء ماء إلى جزيء ماء آخر ليكوّن أيون الهيدرونيوم وأيون الهيدروكسيد. هذه العملية هي المسؤولة عن الصفة الأمفوتيرية للماء.

أظهرت القياسات الدقيقة لقابلية الماء على التوصيل الكهربائي أن الماء النقي يتأين إلى مدى بسيط جداً.

• يُعبَّر عن الاتزان بثابت يُدعى الحاصل الأيوني للماء ويُرمز له بالرمز K_w.
• عند درجة حرارة 25°C يكون تركيز أيون الهيدروجين مساوياً لتركيز أيون الهيدروكسيد ويساوي كل منهما 1.0 × 10⁻⁷ مول/لتر.
• قيمة K_w عند 25°C تساوي 1.0 × 10⁻¹⁴.

الماء النقي وسط متعادل؛ فإضافة حامض تزيد تركيز أيون الهيدروجين وتقلل تركيز الهيدروكسيد، والعكس عند إضافة قاعدة، مع بقاء حاصل ضربهما $K_w$ ثابتاً.

• تستخدم العلاقة $K_w = [H^+][OH^-] = 1.0\times10^{-14}$ بشكل صحيح للمحاليل المائية المخففة عند $25\,°C$.
• عند $25\,°C$: المحلول الحامضي $[H^+] > 1.0\times10^{-7}\,M > [OH^-]$، والمتعادل $[H^+] = [OH^-] = 1.0\times10^{-7}\,M$، والقاعدي $[H^+] < 1.0\times10^{-7}\,M < [OH^-]$.
• تهمل دائماً تراكيز $H^+$ و $OH^-$ الناتجة من تفكك الماء عند وجود حامض قوي أو قاعدة قوية فيه.