waterautoionisatieconstante

Waterautoionisatieconstante, Kw, is de evenwichtsconstante voor de auto-ionisatie van water: 2 H2O(l) ⇌ H3O+(aq) + OH−(aq). In verdunningsoplossingen wordt Kw gedefinieerd als Kw = [H3O+][OH−], wat in de praktijk vaak wordt geschreven als Kw = [H+][OH−]. Voor verdund water zijn [H+] en [OH−] gelijk aan de hydronium- respectievelijk hydroxideconcentraties.

Bij 25 °C heeft Kw de waarde ongeveer 1,0 × 10−14 (mol/L)2. Voor zuiver water betekent dit [H3O+] ≈ [OH−] ≈ 1,0 × 10−7 M, en de pH van neutraal water is dus 7,0. Aangaande de pH-schaal geldt ook pKw = pH + pOH ≈ 14 bij 25 °C.

Kw is temperatuurafhankelijk: bij hogere temperatuur wordt autoprotolyse van water bevorderd en Kw neemt toe, terwijl Kw afneemt bij lagere temperaturen. Daardoor verandert de pKw met de temperatuur en de exacte waarde moet vaak experimenteel of via tabellen worden opgezocht voor een gegeven temperatuur en ionsterkte.

Belang en toepassing: Kw ligt aan de basis van zuur-base chemie in waterige oplossingen. Het bepaalt de relatie tussen pH en pOH en speelt een cruciale rol bij berekeningen van neutraliteit, zuurtegraad en de toestand van opgeloste zuren en basen. In zuivere wateromstandigheden bepaalt Kw of water zelf richting zuur of base blijft in evenwicht, afhankelijk van temperatuur en chemische omgeving.