กรณีเฉพาะของความแตกแยก (กระบวนการสลายตัวอนุภาคขนาดใหญ่ของสาร - โมเลกุลของไอออนหรืออนุมูล - ไปเป็นอนุภาคขนาดเล็ก) คือการแยกตัวด้วยไฟฟ้าซึ่งโมเลกุลที่เป็นกลางของสารที่เรียกว่าอิเล็กโทรไลต์ในสารละลาย (อันเป็นผลมาจากการกระทำของโมเลกุลของตัวทำละลายที่มีขั้ว) สลายตัวเป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า : ไอออนบวกและแอนไอออน สิ่งนี้อธิบายถึงความสามารถของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ในการนำกระแส
เป็นเรื่องปกติที่จะแบ่งอิเล็กโทรไลต์ทั้งหมดออกเป็นสองกลุ่ม:อ่อนแอและเข้มแข็ง น้ำเป็นของอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอการแยกตัวของน้ำนั้นมีลักษณะเป็นโมเลกุลที่แยกตัวเล็กน้อยเนื่องจากมีความเสถียรและไม่สลายตัวเป็นอิออน น้ำบริสุทธิ์ (ไม่มีสิ่งเจือปน) ทำกระแสไฟฟ้าได้อย่างอ่อน ๆ เนื่องจากลักษณะทางเคมีของโมเลกุลเองเมื่ออะตอมของไฮโดรเจนที่มีขั้วเป็นบวกถูกฝังอยู่ในเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอมออกซิเจนที่มีขนาดค่อนข้างเล็กซึ่งมีขั้วลบ
ความแข็งแรงและความอ่อนแอของอิเล็กโทรไลต์มีลักษณะเด่นคือระดับของการแยกตัว (แสดงโดยαซึ่งบ่อยครั้งค่านี้แสดงเป็น% จาก 0 ถึง 100 หรือเป็นเศษส่วนของหน่วยตั้งแต่ 0 ถึง 1) - ความสามารถในการสลายตัวเป็นไอออนนั่นคืออัตราส่วนของจำนวนอนุภาคที่สลายตัว กับจำนวนอนุภาคก่อนสลายตัว สารเช่นกรดเกลือและเบสภายใต้การกระทำของโมเลกุลของน้ำที่มีขั้วจะสลายตัวเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์ การแยกตัวของน้ำจะมาพร้อมกับการสลายตัวของโมเลกุล H2O เป็นโปรตอน H + และหมู่ OH- ไฮดรอกซิล ถ้าเราแสดงสมการการแยกตัวของอิเล็กโทรไลต์ในรูปแบบ: M = K ++ A- การแยกตัวของน้ำสามารถแสดงได้ด้วยสมการ: H2O↔H ++ OH- และสมการที่ระดับของ การคำนวณการแยกตัวของน้ำสามารถแสดงได้สองรูปแบบ (ผ่านความเข้มข้นของโปรตอนที่เกิดขึ้นหรือความเข้มข้นของกลุ่มไฮดรอกซิลที่เกิดขึ้น): α = [Н +] / [Н2О] หรือα = [ОН -] / [Н2О] . เนื่องจากค่าของαไม่เพียงได้รับอิทธิพลจากลักษณะทางเคมีของสาร แต่ยังรวมถึงความเข้มข้นของสารละลายหรืออุณหภูมิด้วยจึงเป็นเรื่องปกติที่จะต้องพูดถึงระดับการแยกตัวที่ชัดเจน (จินตภาพ)
แนวโน้มของโมเลกุลของอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอ ได้แก่น้ำที่จะสลายตัวเป็นอิออนนั้นมีลักษณะเฉพาะโดยค่าคงที่การแยกตัว (กรณีพิเศษของค่าคงที่สมดุล) ซึ่งโดยปกติจะแสดงเป็น Kd ในการคำนวณค่านี้จะใช้กฎของมวลประสิทธิผลซึ่งกำหนดอัตราส่วนระหว่างมวลของสารที่ได้รับและสารเริ่มต้น การแยกตัวของน้ำด้วยไฟฟ้าคือการสลายตัวของโมเลกุลของน้ำเดิมให้กลายเป็นโปรตอนของไฮโดรเจนและหมู่ไฮดรอกซิลดังนั้นค่าคงที่การแยกตัวจึงแสดงโดยสมการ: Kd = [H +] • [OH -] / [H2O] ค่านี้สำหรับน้ำจะคงที่และขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเท่านั้นที่อุณหภูมิ 25 ° C, Kd = 1.86 • 10-16
การรู้มวลโมลาร์ของน้ำ (18 กรัม / โมล) และเมื่อละเลยความเข้มข้นของโมเลกุลที่แยกตัวออกและรับมวลของน้ำ 1 dm3 ต่อ 1,000 กรัมจึงเป็นไปได้ที่จะคำนวณความเข้มข้นของโมเลกุลที่ไม่แยกตัวในน้ำ 1 dm3: [H2O] = 1000 / 18.0153 = 55.51 mol / dm3 จากสมการของค่าคงที่การแยกตัวเราสามารถหาผลคูณของความเข้มข้นของโปรตอนและหมู่ไฮดรอกซิล: [H +] • [OH -] = 1.86 • 10-16 • 55.51 = 1 • 10-14 เมื่อแยกรากที่สองออกจากค่าที่ได้จะได้ความเข้มข้นของโปรตอน (ไฮโดรเจนไอออน) ซึ่งกำหนดความเป็นกรดของสารละลายและเท่ากับความเข้มข้นของหมู่ไฮดรอกซิล: [H +] = [OH -] = 1 • 10-7.
แต่โดยธรรมชาติแล้วน้ำที่มีความบริสุทธิ์ดังกล่าวไม่มีอยู่จริงเนื่องจากมีก๊าซที่ละลายอยู่ในนั้นหรือการปนเปื้อนของน้ำด้วยสารอื่น ๆ (อันที่จริงน้ำเป็นสารละลายของอิเล็กโทรไลต์ต่างๆ) ดังนั้นที่ 25 ° C ความเข้มข้นของไฮโดรเจนโปรตอนหรือความเข้มข้นของหมู่ไฮดรอกซิลจึงแตกต่างจาก 1 • 10-7. นั่นคือความเป็นกรดของน้ำเกิดจากการไหลของน้ำไม่เพียง แต่กระบวนการดังกล่าว ดัชนีไฮโดรเจนเป็นลอการิทึมเชิงลบของความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน (pH) มันถูกนำมาใช้เพื่อประเมินความเป็นกรดหรือด่างของน้ำและสารละลายเนื่องจากเป็นเรื่องยากที่จะใช้ตัวเลขที่มีอำนาจลบ สำหรับน้ำบริสุทธิ์ pH = 7 แต่เนื่องจากไม่มีน้ำบริสุทธิ์ในธรรมชาติและการแยกตัวของน้ำเกิดขึ้นพร้อมกับการสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์ที่ละลายอื่น ๆ ค่า pH อาจน้อยกว่าหรือมากกว่า 7 นั่นคือสำหรับน้ำในทางปฏิบัติ , pH ≠ 7.
