Частным случаем диссоциации (процесса распада Större partiklar av ett ämne - molekyler av joner eller radikaler - till mindre partiklar) är elektrolytisk dissociation där neutrala molekyler av ett ämne som kallas en elektrolyt i en lösning (som ett resultat av exponering för molekyler i ett polärt lösningsmedel) sönderdelas till laddade partiklar: katjoner och anjoner. Detta förklarar förmågan hos elektrolytlösningar att leda ström.
Det brukar delas upp alla elektrolyter i två grupper:svag och stark. Vatten tillhör svaga elektrolyter, dissociationen av vatten kännetecknas av ett litet antal dissocierade molekyler, eftersom de är ganska stabila och praktiskt taget inte sönder i joner. Rent (utan föroreningar) vatten leder svagt elektrisk ström. Detta beror på den kemiska naturen hos själva molekylen, när positivt polariserade väteatomer införs i det elektroniska skalet i en relativt liten syreatom, som är negativt polariserad.
Styrka och svaghet hos elektrolyter kännetecknasgraden av dissociation (betecknad med α, ofta uttrycks detta värde i% från 0 till 100 eller i fraktioner av en enhet från 0 till 1) - förmågan att sönderfalla till joner, det vill säga förhållandet mellan antalet förfallna partiklar och antalet partiklar före sönderfallet. Ämnen som syror, salter och baser under inverkan av polära vattenmolekyler sönderfaller helt till joner. Dissociationen av vatten åtföljs av sönderfallet av H2O-molekyler i protonen H + och hydroxylgruppen OH-. Om vi representerar elektrolytdissocieringsekvationen i formen: M = K ++ A-, kan vattendissociation uttryckas med ekvationen: Н2О↔Н ++ ОН- och ekvationen med vilken graden av vattendissociation beräknas kan representeras i två former (genom koncentration av bildade protoner eller koncentration av bildade hydroxylgrupper): α = [Н +] / [Н2О] eller α = [ОН -] / [Н2О]. Eftersom värdet på a påverkas inte bara av ämnets kemiska natur, utan också av koncentrationen av lösningen eller dess temperatur, är det vanligt att prata om den uppenbara (imaginära) grad av dissociation.
Benägenhet för svaga elektrolytmolekyler, inklusivevatten, sönderdelas i joner i större utsträckning kännetecknad av en dissociationskonstant (ett speciellt fall av jämviktskonstanten), som vanligtvis betecknas som CD. För att beräkna denna kvantitet tillämpas lagen för de verkande massorna, som fastställer förhållandet mellan massorna för det erhållna och utgångsmaterialet. Den elektrolytiska dissociationen av vatten är nedbrytningen av de initiala vattenmolekylerna till väteprotoner och en hydroxylgrupp, därför är dissociationskonstanten uttryckt av ekvationen: Kd = [H +] • [OH -] / [H2O]. Detta värde för vatten är konstant och beror endast på temperatur, vid en temperatur lika med 25 ° C, Cd = 1,86 • 10-16.
Att känna till den molära massan av vatten (18 gram / mol), liksomgenom att försumma koncentrationen av dissocierade molekyler och ta massan av 1 dm3 vatten per 1000 g kan vi beräkna koncentrationen av icke-associerade molekyler i 1 dm3 vatten: [Н2О] = 1000 / 18.0153 = 55,51 mol / dm3. Sedan från ekvationen av dissociationskonstant kan du hitta produkten av koncentrationerna av protoner och hydroxylgrupper: [H +] • [OH -] = 1,86 • 10-16 • 55,51 = 1 • 10-14. Vid extraktion av kvadratroten från det erhållna värdet erhålls koncentrationen av protoner (vätejoner), vilket bestämmer surhetsgraden i lösningen och är lika med koncentrationen av hydroxylgrupper: [H +] = [OH -] = 1 • 10-7.
Men i naturen finns vatten av sådan renhet inte.beroende på närvaron av upplösta gaser i det eller föroreningar av vatten av andra ämnen (i själva verket är vatten en lösning av olika elektrolyter); därför vid 25 ° C skiljer sig koncentrationen av väteprotoner eller koncentrationen av hydroxylgrupper från 1 till 10-7. Det vill säga, surhetsgraden i vatten beror på förloppet av inte bara en process såsom dissociation av vatten. Väteindexet är den negativa logaritmen för koncentrationen av vätejoner (pH), det infördes för att bedöma surheten eller alkaliteten hos vatten och vattenhaltiga lösningar, eftersom det är svårt att använda siffror med negativa grader. För rent vatten, pH = 7, men eftersom det inte finns något rent vatten i naturen, och dissociationen av vatten fortsätter tillsammans med sönderdelningen av andra upplösta elektrolyter, kan pH-värdet vara mindre eller mer än 7, det vill säga för vatten, nästan pH НН 7.
