水のイオン積

質問

なぜ水のイオン積は常に１．０×１０＾１４　なのでしょうか？
また、これは他の液体にも当てはまることなのでしょうか？
お願いします。

回答No.1

noname#62864 · ベストアンサー

水のイオン積（1.0x10^-14）は水に固有の値であり、他の液体ではこの値にはなりません。

また、水のイオン積は温度によって変化し、1.0x10^-14というのは25℃での値です。
高温では、その値は大きくなり、低温では小さくなります。

お礼

ありがとうございます。
なぜ、そんな風に値が決まっているのでしょう？
もしかして、これが電離度というものなんでしょうか？
基礎的な質問ですみません。教科書等に詳しく載ってないんです・・・。

回答No.4

nangou

よく水のpKaとイオン積を間違えている人がいるのですが、イオン積よりも水のpKaは15.7と暗記しておくといいと思います。水1Lのが55.5...モルなので、pKaに55.5をかけて便利な形にしただけです。ただそれだけのことです。

お礼

すみません。ｐKaというものがよく分かりません。
一応調べてみたところ、酸の電離度と出てきましたが、水は中性なのでは？
あ、でもアンモニアと反応するときは酸にもなりますよね。
それともｐHの逆みたいなもので、それが高いか低いかによって性質を表すとか？
とりあえず、イオン積というものは単なる目安だということでしょうか。

回答No.3

DexMachina

> なぜ、そんな風に値が決まっているのでしょう？

　k=[H^+]*[OH^-]

変形すると、

　[H^+]=k/[OH^-]

つまり反比例の式ですね。

1対1で反応するものA・Bがあって、その一方が過剰にあるとき、例えばAが1あって、Bが10あるとき、
その存在・反応の仕方としては、
　1)Aが0になってBが9残る
　2)Aも0にはならず、Bもその分、9より若干多く残る
　　(反比例の関係もその1パターン)
の2つの場合が考えられます。

これがたまたま(?)水の場合は「2)」で、しかも反比例の関係になった(イオン積が定数になる関係になった)ので、ｐHなどの指標として使われるようになった・・・んだと思います。
(反比例になるのは、H2O←→H^+ + OH^-の平衡があることが主因だと思いますが)

お礼

反比例だということは分かりましたが、それがなぜ反比例になるのかや、どうやってその定数が出てくるのかが知りたかったのです。
どうも平衡というのが大事な要素のようですね。
そもそも何でH^+やOH^-ばかりが特別扱いされるのかも不思議ですし。
ただ、まぁこの場であまり追求するわけにも行きませんし。
ありがとうございました。

回答No.2

c80s3xxx

> なぜ、そんな風に値が決まっているのでしょう？

イオン積が平衡定数というものの一種だからです．

> これが電離度というものなんでしょうか？

ちょっと違います．
電離度と平衡定数には深い関係はありますが別の概念なので，教科書をよく読んでください．

お礼

物質によってさまざまな定数が決まっていて、水の場合たまたまそうだった、ということでしょうか？
先生に聞いてみたら、教科書はごまかして書いていて、いずれ詳しく教える、というようなことを言っていたので待ってみたいと思います。
ありがとうございました。