Vannets egenprotolyse

Mal:Syrer og baserVannets egenprotolyse er en ioniseringsreaksjon i rent vann eller i en vandig løsning, der et vannmolekyl, H₂O, deprotonerer (mister kjernen til et av hydrogenatomene) for å bli et hydroksidion, OH^-. Hydrogenkjernen, H⁺, protonerer umiddelbart et annet vannmolekyl for å danne hydronium, H₃O⁺. Det er et eksempel på autoprotolyse, og eksemplifiserer den amfotære naturen til vann.

Likevektskonstanten

Kjemisk rent vann har en elektrisk ledningsevne på 0,055 µS/cm. Ifølge teoriene til Svante Arrhenius må dette skyldes tilstedeværelsen av ioner. Ionene er produsert av vannets egenprotolyse, som gjelder rent vann og enhver vandig løsning:

$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\stackrel{-\rightharpoonup }{\leftharpoondown -}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\mathrm{O}{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{O}\mathrm{H}{\phantom{A}}^{-}$

Uttrykt med kjemiske aktivitet a, i stedet for konsentrasjoner, er den termodynamiske likevektskonstanten for vannioniseringsreaksjonen:

$K_{eq}=\frac{a_{H_3{O}^{+}}\cdot a_{O{H}^{-}}}{a{}^2{}_{H_{2}O}}$

som er numerisk lik den mer tradisjonelle termodynamiske likevektskonstanten skrevet som:

$K_{eq}=\frac{a_{H_3{O}^{+}}\cdot a_{O{H}^{-}}}{a{}_{H_{2}O}}$

under antagelse om at summen av de kjemiske potensialene til H⁺ og H₃O⁺ formelt er lik det dobbelte av det kjemiske potensialet til H₂O ved samme temperatur og trykk.