Właściwości chemiczne wody: dysocjacja, iloczyn jonowy, odczyn, izotopia, buforowość, twardość wody

Dysocjacja - rozpad cząsteczki na dwie lub kilka części prostych, czyli cząsteczki obojętne lub jony.

Dysocjacja termiczna – na skutek podwyższonej temperatury, gdy cząsteczki uzyskują wystarczająco dużą energię kinetyczną do rozerwania wiązań chemicznych. Produktami dysocjacji termicznej jest wodór i tlen. Rozkład ulega z udziałem rodników wodorotlenowych. Jest to reakcja całkowita w temp. 4273 K, a jest odwracalna w przedziale 2000 – 4273 K. w wysokich temperaturach przebiega w obu kierunkach; zmienia się objętość mieszaniny reakcyjnej podczas zmniejszania ciśnienia.

Dysocjacja elektrolityczna – woda chemicznie czysta dysocjuje w znikomym stopniu na kationy wodorowe i anion wodorotlenowy; jony wodorowe łączą się z cząsteczkami wody dając jony hydroniowe o piramidalnej budowie; topień dysocjacji elektrolitycznej: to stosunek liczby cząstek, które uległy rozpadowi na jony, do całkowitej liczby cząsteczek elektrolitu. Ponieważ reakcja dysocjacji elektrolitycznej wody jest endotermiczna, stopień dysocjacji wody znacznie wzrasta z podwyższeniem temperatury; stała dysocjacji elektrolitycznej :

K_W=[H⁺][OH^-]/[H₂O]

W danej temperaturze ma wartość stałą, wraz ze wzrostem temperatury rośnie.

Iloczyn jonowy: k_w= [OH^-][H⁺]; zachowuje stałą wartość zarówno dla czystej wody jak i rozcieńczonych roztworów wodnych w stałej temperaturze; zależy do temperatury i rośniej wraz z jej wzrostem; wynosi ok. 0,81*10^-14

Odczyn - woda chemicznie czysta ma odczyn obojętny, stężenia [OH^-]=[H⁺]; odczyn określa wykładnik jonów wodorowych czyli pH.

Izotopia - w skład naturalnego pierwiastka chemicznego mogą wchodzić atomy o różnych masach; tlen posiada trzy trwałe izotopy: 16, 17, 18; a wodór dwa nietrwałe i jeden trwały: 1, 2, 3 (wodór, deuter, tryt – posiada właściwości promieniotwórcze); ze względu na izotopy powstaje siedem odmian cząsteczek wody pod względem masy cząsteczkowej; woda stanowi połączenie różnych odmian izotopowych;

Buforowość - pojemność układu buforowego w wodzie naturalnej nie jest duża. Pojemność układu buforowego oznacza, że stężenie jonów wodorowych jest wprost proporcjonalna do stężenia kwasy węglowego i odwrotnie proporcjonalna do stężenia wodorowęglanów; jeżeli ilość mocnego kwasu lub mocnej zasady nie przekracza pojemności buforowej układu, to zmiany pH wody naturalnej spowodowane przez dodanie kwasu lub zasady są nieznaczne i wartość pH utrzymuje się w zakresie odczynu obojętnego; pojemność układu buforowego w wodzie naturalnej jest tym większa, im większa jest w niej zawartość wolnego i związanego dwutlenku węgla.

Twardość wody - określa zużycie określonych ilości mydła bez wytwarzania piany; spowodowane obecnością: wapnia, magnezu, żelaza, manganu, glinu, cynku oraz innych kationów które z mydłem tworzą nierozpuszczalne sole; twardość wody naturalnej zależy przede wszystkim od zawartości jonów wapnia i magnezu; sole z węglanami i wodorowęglanami – twardość węglanowa; twardość ogólna to twardość węglanowa + twardość niewęglanowa;