水のイオン積

純粋な水の中でも、水分子はわずかに電離していて、水素イオン（Ｈ+）と水酸化物イオン（ＯＨ-）に分かれています。

このときの水素イオンの濃度を[Ｈ+]、水酸化物イオンの濃度を[ＯＨ-]とすると、

中性の水において、２５℃のときは、

　[Ｈ+] ＝ [ＯＨ-] ＝ 1.0×10^(-7) mol/L

であることがわかりました。


そして[Ｈ+] × [ＯＨ-]　の値は、水溶液が酸性でも塩基性でも一定で、

　[Ｈ+] × [ＯＨ-] ＝ （1.0×10^(-7) mol/L）^2 ＝ 1.0×10^(-14) (mol/L)^2

となります（ただし２５℃の場合）。


ここで、

　[Ｈ+] × [ＯＨ-] ＝ 1.0×10^(-14) (mol/L)^2 ＝ Ｋｗ

とおいたとき、Ｋｗを水のイオン積と呼びます。

※Ｋｗは温度によって決まる定数で、どのような種類の水溶液でも一定になります。

そしてこれを使うと、[Ｈ+]と[ＯＨ-]のどちらかが判れば、もう一方を計算で求めることができます。


なお、酸性のときは[Ｈ+]の濃度が[ＯＨ-]よりも高く、塩基性のときはその逆、中性のときは[Ｈ+]と[ＯＨ-]が等しいことから、

　・酸性のときは、　[Ｈ+] ＞ 1.0×10＾(-7)mol/L ＞ [ＯＨ-]
　・中性のときは、　[Ｈ+] ＝ 1.0×10＾(-7)mol/L ＝ [ＯＨ-]
　・塩基性のときは、[Ｈ+] ＜ 1.0×10＾(-7)mol/L ＜ [ＯＨ-]

という関係になるので、

水溶液の酸性や塩基性の程度を、水素イオンの濃度[Ｈ+]だけで統一して表すことができます。