การแตกตัวของน้ำบริสุทธิ์ิิ์เป็นอย่างไร

       น้ำเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่ี่อ่อนมาก แตกตัวได้น้อยมาก ดังนั้น การนำไฟฟ้าของน้ำจะน้อย จนไม่สามารถตรวจสอบได้ด้วยการนำไฟฟ้าผ่านหลอดไฟ แต่ตรวจได้ด้วยเครื่องวัดกระแส (เป็นแอมมิเตอร์) อาจอนุโลมได้ว่าน้ำบริสุทธิ์เป็นสารนอนอิเล็กโทรไลต์

ตัวอย่างการวัดการนำไฟฟ้าของน้ำชนิดต่างๆ ได้แก่ น้ำกลั่นที่ี่อุณหภูมิห้อง น้ำกลั่นที่ี่อุณหภูมิ 60 - 70 องศาเซลเซียส น้ำคลอง น้ำประปา และน้ำฝน จะได้ผลดังตาราง

ตารางตัวอย่างการนำไฟฟ้าของน้ำชนิดต่างๆ

น้ำชนิดต่าง ๆ
เครื่องตรวจการนำไฟฟ้า
วัดด้วยแอมมิเตอร์
น้ำกลั่นที่อุณหภูมิห้อง
น้ำกลั่นที่อุณหภูมิ 60-70 0C
น้ำคลอง
น้ำประปา
น้ำฝน
หลอดไฟไม่สว่าง
หลอดไฟไม่สว่าง
หลอดไฟไม่สว่าง
หลอดไฟไม่สว่าง
หลอดไฟไม่สว่าง
40
80
90
85
80

ตามทฤษฎีของเบรินสเตตและลาวรี น้ำทำหน้าที่ี่เป็นทั้งกรดและเบส ไอออนที่ี่เกิดขึ้นจากการแตกตัวของน้ำ และมีการถ่ายเทโปรตอนกันเองได้ ( ออโตไอออนไนเซชัน)

โมเลกุลของน้ำที่ี่เสีย H+ จะเปลี่ยนเป็น OH- ซึ่งมีประจุลบและโมเลกุลของน้ำที่ได้รับ H+ จะเปลี่ยนเป็น H3O+ ซึ่งมีประจุบวก เราอาจเขียนสมการกรด- เบส ได้ง่ายๆ ดังนี้

H2O (l) + H2O (l) H3O+ (aq) + OH-(aq)

เนื่องจากระบบนี้อยู่ในภาวะสมดุล สามารถเขียนสมการค่าคงที่สมดุลของ H2O ได้ดังนี้

Kw คือค่าคงที่การแตกตัวของน้ำ มีค่าเท่ากับ 1 x 10-14ที่ 250C เนื่องจากน้ำบริสุทธิ์แตกตัวเป็นไอออนจะให้ความเข้มข้นของ H3O+ และ OH- เท่ากัน

ดังนั้น น้ำบริสุทธิ์จึงมีสภาพเป็นกลางเนื่องจากปริมาณ H3O+ เท่ากับ OH- ค่าคงที่ี่สมดุลของน้ำมีค่าเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ แสดงดังตารางต่อไปนี้

ตารางค่า Kw ของน้ำที่ี่อุณหภูมิต่างๆ

อุณหภูมิ(0C)
Kw
0
10
20
25
30
40
50
60

0.114 x 10-14
0.296 x 10-14
0.681 x 10-14
1.010 x 10-14
1.470 x 10-14
2.920 x 10-14
5.470 x 10-14
9.610 x 10-14

 

::กลับด้านบน::

  ก่อนหน้า ต่อไป กลับเมนูบทเรียน