2. Equilibrio Iônico da Água
A água é formada por moléculas de H2O, vamos
considerar um recipiente contendo água pura. Será que as
moléculas de H2O sofrem alguma interação iônica? A
resposta a essa pergunta é sim, pois as moléculas nos
líquidos estão em constante movimento, sendo assim, é
lógico esperar que ocorram entre elas vários tipos de
colisões.
Ocorre uma transferência de próton (H+) de uma molécula
para outra quando duas moléculas de H20 colidem
ordenadamente e com suficiente energia. Essa
transferência é representada na equação abaixo:
H2O(ℓ) + H2O(ℓ) ↔ H3O+
(aq) + OH-
(aq)
Ou
3. Equilibrio ionico da Água
Experimentos demonstram que quando a água, limpa ou
misturada com solvente, se ioniza num espaço pequeno
origina o equilíbrio:
Observe que houve a formação dos íons: H3O+ (íon
hidrônio) e OH- (íon hidróxido). É por isso que esse
processo é chamado de Ionização da água.
As concentrações de íons H+ e OH- que estão no equilíbrio
diversificam com a temperatura, porém constantemente
estarão iguais entre si:
água → [H+] = [OH-]
Em uma água pura a 25 ºC, as concentrações em mol/L
de H+ e OH- mostram um valor igual a 10-7 mol. L-1.
Água pura medindo 25 ºC → [H+] = [OH-] = 10-7 mol . L-1
4. Produto Iônico da Água (Kw)
A constante do equilíbrio iônico da água é denominada
constante de dissociação da água, constante de
autoprotóliseou produto iônico da água.Essa
constante é representada por Kw, porque o w se refere à
palavra water, que em inglês significa água.
Seu cálculo é feito da mesma forma que as outras
constantes de equilíbrio, lembrando que, conforme dito no
texto “Constantes de Equilíbrio Kc e Kp”, nesse
caso, somente os produtos irão aparecer na
expressão, porque a água no estado líquido tem atividade
igual a 1. Substâncias líquidas puras ou sólidas não são
colocadas na expressão da constante de dissociação
porque elas não sofrem variação. Colocam-se apenas
soluções aquosas e gasosas. Assim, temos:
Kw = [H3O+] . [OH-]
Kw = (1 . 10-7) . (1 . 10-7)
Kw = 10-14
5. Produto Iônico da Água (Kw)
Assim como as outras constantes de
equilíbrio, o Kw só se altera com a
mudança de temperatura. À medida
que a temperatura da água aumenta, a
sua ionização também cresce, o que
significa que a autoionização da água é
um processo endotérmico, isto é, que
absorve calor.
Isso pode ser visto nos valores do
produto iônico da água (Kw) dados na
tabela abaixo em diferentes temperaturas
6.
7. Produto Iônico da Água (Kw)
O produto iônico da água sempre
terá um valor fixo em cada uma das
temperaturas, seja em água pura
ou em solução. Mesmo se a solução
apresentar concentrações dos íons
H3O+ e OH- diferentes, o produto
entre eles permanecerá constante.