La disociación del agua

El H 2 O puede actuar como un donante y aceptor de un protón para sí misma. Un protón se puede transferir a partir de una molécula de agua a otra, dando por resultado la formación de un ión del hidroxido ( OH - ) y de un ión del hidronio
( H3O +).

2H2O(l) H3O +---- + OH- (ac)

Esto se llama el autoionization o la disociación del agua. Este equilibrio se puede también expresar como:

H 2 O(l) H +----+ OH - (ac)

En el equilibrio anterior, el agua actua tanto como un ácido, como base. La capacidad de una especie de actuar de ácido o base se conoce como anfoterismo .

Las concentraciones de H 3 O + y OH - producido por la disociación del agua son iguales. La expresión correspondiente del equilibrio para esto sería:

K C = { [ H + ][OH - ] / [ H 2 O ] }

En agua pura en 25 o C , [ H 2 O ] = 55,5 M.
Este valor es relativamente constante en lo referente a una concentración muy baja de H + y OH - (1 x 10 -7 M).

Por lo tanto,

K C = [ H + ][OH - ] / 55,5 M

Reacomodando da:

K C (55,5 M) = [ H + ][OH - ] = K W
Ahora podemos eliminar [ H 2 O ] de la ecuación y nos quedan con:

K W = [ H + ][OH - ]

Donde K W señala el producto (55,5 M) K C y se llama constante de ionización para el agua. En 25 o C, K W es iguala 10 -14 .

La constante del ionización sigue siendo siempre constante en el equilibrio (como el nombre lo dice). Por lo tanto, si la concentración de H + uOH - se eleva, entonces la otra deben caer para compensar. En soluciones ácidas,
[ H + ] > [ OH - ] , y en soluciones básicas [ H + ] < [ OH -].

La constante de disociación del agua, expresada por Ke (Kw en inglés), es la constante de reacción asociada a la reacción química de autoprotolisis:
2H2O = OH- + H3O+
Los productos de ésta reacción son los iones oxonio (o iones hidronio) y los hidroxilos. En el estado de equilibrio químico, y en el caso de disoluciones diluidas, el Ke corresponde al producto de las concentraciones en iones, que en el caso de condiciones normales de temperatura y presión, cumplen la relación:
Ke = [H3O+]×[OH-] = 10-14
y
pKe = -log(Ke) = 14
Esta reacción del agua ocurre de manera natural y espontánea, de manera que en el agua a presión atmosférica se encuentran tanto moléculas de agua como iones en una relación de concentraciones acorde con la Ke específica a cada temperatura.