autoprotolyysissä

Autoprotolyysi on ilmiö, jossa liuottimen molekyylit toimivat sekä happona että emäksenä siirtäen protonin yhdeltä molekyyliltä toiselle. Tällainen protonin siirto on esimerkki Brønsted-Lowry -tulkinnasta, jossa sama liuotin voi sekä luovuttaa että vastaanottaa protonin.

Esimerkki vedestä: H2O + H2O ⇌ H3O+ + OH-. Kw, veden autoprotolyysikii, on noin 1.0 × 10^-14 (aktiivisuuksina Kw ≈ [H3O+][OH-]), at 25 °C. Tämä Kw-arvo määrittelee vesiliuoksen pH:n: neutraali pH on noin 7, kun [H3O+] = [OH-] = 1 × 10^-7 M. Kw on lämpötilasta riippuvainen ja kasvaa lämpötilan noustessa.

Muita liuottimia tarkasteltaessa autoprotolyysi voi tapahtua, esimerkiksi ammoniakissa NH3 + NH3 ⇌ NH4+ + NH2-. Myös joissakin alkoholiliuoksissa autoprotolyysi voi esiintyä, mutta usein sen vakio on huomattavasti pienempi kuin vedellä, mikä heijastaa liuottimen rajoittunutta protoninsiirtokykyä.

Merkitys: autoprotolyysi muodostaa perustan vesiliuosten happamuuden ja emävyden määrittämiselle. Se mahdollistaa pH:n mittauksen ja pH-asteikon käytön sekä selittää acid–base-reaktioiden suuntautumista Brønsted-Lowry -mallin mukaisesti. Ilmiö korostaa, että liuotin voi itsessään osallistua reaktioon hapon tai emäksen tavoin.