H2O(l) + H2O(l) = H3O+(aq)+ OH-(aq)
L’espressione della costante di equilibrio (piuttosto che la sua equazione!) è quindiKw = [H3O+][OH-]
e il valore di tale costante a 25 °C è 1,0×10-14. L’idea, propria della teoria di Bronsted-Lowry, che le proprietà acide di una specie si manifestino soltanto in presenza di un’altra specie che si comporti da base (e viceversa), manca invece nella teoria di Arrhenius, per cui la reazione di autoionizzazione dell’acqua e l’espressione della costante di equilibrio assumono la più semplice formaH2O(l) = H+(aq) + OH-(aq) Kw = [H+][OH-]
Il valore di Kw è invece il frutto di misure sperimentali, per cui non risente del modo in cui si interpreta e si rappresenta il processo di autoionizzazione dell’acqua e rimane lo stesso a temperatura costante. Come accade a tutte le costanti di equilibrio, il valore di Kw cambia al variare della temperatura. Poiché un aumento di temperatura favorisce il processo di ionizzazione delle molecole di acqua, all’aumentare della temperatura aumenta la concentrazione degli ioni che, per comodità, continuiamo a rappresentare con H+ e OH-; il valore di Kw aumenta quindi all’aumentare della temperatura. Per quanto riguarda lo ione H+, va però ricordato che in acqua non esistono ioni H+ “nudi”. Uno ione H+ è di fatto un nucleo atomico costituito da un unico protone il cui raggio è centomila volte inferiore a quello dell’atomo (10-15 m contro 10-10 m circa). La sua carica elettrica è così concentrata che esso può combinarsi istantaneamente con una molecola di acqua formando lo ione H3O+ che, a sua volta, si idrata legandosi ad altre molecole di acqua. Spero di avere messo un po’ d’ordine nelle tue idee! Ciao ciao!