¿Por qué es el producto iónico del agua no dividida por la concentración de agua?

Question

Sé que el producto iónico del agua es $[\ce{H+}][\ce{OH-}]$, siguiendo la ecuación:

$$\ce{H2O <=> H+ + OH-}$$

Pero en realidad es sólo otra manera de la escritura:

$$\ce{2H2O <=> H3O+ + OH-}$$

Desde $K_\mathrm{w}=K_\mathrm{c}[\ce{H2O}]$ y

$$K_\mathrm{c}[\ce{H2O}]= \frac{[\ce{H3O+}][\ce{OH-}]}{[\ce{H2O}]}$$

¿Por qué no se puede utilizar la siguiente ecuación? $$K_\mathrm{w}= \frac{[\ce{H3O+}][\ce{OH-}]}{[\ce{H2O}]}$$

Answer 1

La respuesta corta es: sustancias en su forma estándar no están incluidas en expresiones de equilibrios, y comúnmente esto incluye líquidos puros y sólidos.

La respuesta larga es: la expresión de equilibrio relaciona con todas las especies una actividad estándar (esto es por qué están todos sin unidades). Que bien esta pregunta y la respuesta de detalle.

Answer 2

Esto es porque el agua está en exceso.

A pH = 7 que se supone normal de pH de agua, aunque en general es más ácida debido a la auto absorción de dióxido de carbono de gases de fabricación de ácido HCO3^-, nos puede escribir a encontrar la concentración de moléculas de agua que se espera que la auto-ionizar.

El agua reacciona con sí mismo: H₂O + H₂O ---> H₃O+ + HO-, recuerde que pH = -log[H3O+], entonces:

7 = -log[H3O+] Reorganizar:

10^(-7) M o en moles / litro = [H3O+] que en realidad es el mismo acerca de HO - que se ha formado a partir de agua de reaccionar con la misma a un pH de 7, por lo que de manera apreciable, no se mucho de H2O tiene auto ionizado.

Algunos cálculos: Densidad del agua a temperatura ambiente es de alrededor de 1.000 gramos / mL El peso Molecular del agua es de aproximadamente 18 gramos / mol.

El uso que convertir a moles / litro por cancelación de unidades.

(1 g / mL) * (1000 mL / 1 L) * (1 mol / 18 gramos) = 55.56 M H2O

Que H2O es mucho, en exceso de la concentración de la concentración de hidróxido y hidronio (a través de toda la escala de pH como el pH 1 pH 14), así que cuando usted tiene una reactivos sin reaccionar en exceso, usted ignore en su equilibrio cálculos con respecto a la cinética química.