El agua puede actuar como ácido o base, y las moléculas de agua se disocian en iones hidronio (ácido) e hidróxido (básico), que reaccionan entre sí para formar agua nuevamente. Por lo tanto, estos iones están en equilibrio con la molécula de agua. Esto se llama auto ionización del agua.
(Fuente de la imagen: Ch_15 – Ácidos y bases)
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En cualquier momento, una cantidad muy pequeña de las moléculas de agua está realmente ionizada, por lo que suponemos que la concentración de agua (en forma líquida) prácticamente no cambia.
Ahora, la expresión constante de equilibrio para cualquier reacción es
K = [Productos] / [Reactantes]
Como la concentración de agua permanece constante en relación con las concentraciones de iones, no se incluye en la expresión de equilibrio constante para la reacción anterior. Por lo tanto, la expresión de equilibrio constante ( Kw ) para la autoionización del agua es:
Kw = [H3O +] [OH-]
Ahora, la constante de equilibrio de cualquier reacción es una constante, y solo varía con la temperatura (y otros parámetros como el disolvente, etc.). Dado que la concentración de los iones hidronio también cambiará si cambia Kw, tiene sentido que el pH del agua cambie a diferentes temperaturas.
pH = −log [H3O +]
(Fuente de la imagen: http://slideplayer.com/slide/752…)
Se puede ver que el Kw permanece del orden 10E (-14) en un amplio rango de temperaturas y, por lo tanto, para la mayoría de los cálculos, se considera como 10E (-14).
