pH och surhet

Hur stor koncentrationen av hydroxidjoner och hur stor koncentrationen av oxoniumjoner i en vattenlösning är hänger ihop, $\left[H_3{O}^{+}\right]\left[O{H}^{-}\right] = K_{{}^w}$. Vid rumstemperatur är $K_w = {10}^{-14}$. I en neutral lösning är koncentrationen av hydroxidjoner och koncentrationen av oxoniumjoner lika. Vid rumstemperatur gäller det att $\left[H_3{O}^{+}\right]= \left[O{H}^{-}\right] = {10}^{-7}$, d v s pH = 7. Om temperaturen är någon anna än rumstemperatur, gäller det att Kw har ett annat värde, och alltså har neutralt vatten något annat pH-värde än 7.

Eftersom koncentrationen av vatten i rent vatten är ungefär 55 mol/dm3, är det omöjligt att koncentrationen av oxoniumjoner eller hydroxidjoner är så stor som 123 mol/dm3.

Rimligen är lösningen neutral om [H+] = [OH-].

Produkten [H+][OH-] är temperaturberoende och lika med 10^(-14) M^2 vid rumstemperatur(?). Då blir pH = 7 för en neutral lösning. 

Hur mycket vattnets jonprodukt ändrar sig med temperaturen överlåter jag till en kemist att svara på. Rimligen ökar jonprodukten (något) med temperaturen och det vore intressant att se hur det varierar mellan 0 °C och 100 °C. 

EDIT: här ser man att jonprodukten varierar med c:a en faktor 500 från 0 °C till 100 °C

http://www.chemguide.co.uk/physical/acidbaseeqia/kw.html 

smaragdalena skrev :

Hur stor koncentrationen av hydroxidjoner och hur stor koncentrationen av oxoniumjoner i en vattenlösning är hänger ihop, [H3O+][OH-] = Kw. Vid rumstemperatur är Kw = 10-14. I en neutral lösning är koncentrationen av hydroxidjoner och koncentrationen av oxoniumjoner lika. Vid rumstemperatur gäller det att [H3O+]= [OH-] = 10-7, d v s pH = 7. Om temperaturen är någon anna än rumstemperatur, gäller det att Kw har ett annat värde, och alltså har neutralt vatten något annat pH-värde än 7.

Eftersom koncentrationen av vatten i rent vatten är ungefär 55 mol/dm3, är det omöjligt att koncentrationen av oxoniumjoner eller hydroxidjoner är så stor som 123 mol/dm3.

Jag tolkar det som att... Vid rumstemperatur i en vattenlösning finns det bara ett pH värde som är neutralt, nämligen 7. Alla andra pH värden (vid rumstemperatur) är inte neutrala. [H+][OH-]=10^-14 och om det är neutralt [H+]=[OH-] => [H+]=10^-7

Men jag tycker ändå att det är konstigt, för [H+] måste inte =10^-7 bara för att det är rumstemperatur och det är en vattenlösning och det ska vara neutralt.            [H+] och [OH-] kan ju vara lika med varandra vid något annat värde än det obligatoriska 10^-7 , inte 123mol/dm^3 då, det var ett dåligt exempel.

Men du glömmer väl att H3O+ och OH- kan reagera med varandra i ditt resonemang? Har du båda jonerna i samma koncentration och den koncentrationen är högre än 10^-7 M kommer de genast att reagera med varandra och bilda vatten, tills koncentrationen är 10^-7 M (givet rumstemperatur osv). 

För neutralt vatten vid rumstemperatur finns det två ekvationer som måste vara uppfyllda:

$\left[H_3{O}^{+}\right]\left[O{H}^{-}\right] = K_w = {10}^{-14}$

$\left[H_3{O}^{+}\right] = \left[O{H}^{-}\right]$

Värdet för Kw ändras om temperaturen ändras, men den andra ekvationen är definitionen för neutralt.