1。平衡反応:
* 酸解離: 水中で解離する弱酸を考えてみましょう。
ha(aq) +h₂o(l)⇌h₃o⁺(aq) +a⁻(aq)
酸の解離定数で、KA:
ka =[h₃o⁺] [a⁻] / [ha]
* ベース加水分解: コンジュゲートベース、A⁻は加水分解を受けます。
a⁻(aq) +h₂o(l)⇌ha(aq) +oh⁻(aq)
塩基加水分解定数で、KB:
kb =[ha] [oh⁻] / [a⁻]
2。均衡の組み合わせ:
* KaおよびKb式の増殖:
ka * kb =([h₃o⁺] [a⁻] / [ha]) *([ha] [oh⁻] / [a⁻])
* 単純化: [ha]および[a⁻]がキャンセルされていることに注意してください。
ka * kb =[h₃o⁺] [ああ]
3。水のイオン産物:
* kW定義: 水のイオン産物、KWは次のように定義されています。
kw =[h₃o⁺] [ああ]
4。結論:
* 方程式の組み合わせ: ka * kb =[h₃o⁺] [oh⁻] and kw =[h₃o⁺] [oh⁻]を示したことを示したので、結論を出すことができます。
kw =ka * kb
したがって、水のイオン産物(kW)は、酸解離定数(ka)と塩基加水分解定数(kb)の産物の産物に等しくなります。
重要な注意: この関係は、コンジュゲートペア内の酸と塩基強度の相互依存性を強調しています。ペアのメンバーの1人が強酸(大きなKA)である場合、その共役ベースは弱いベース(小さなKB)になり、その逆も同様です。 これにより、KWが特定の温度で一定のままであることが保証されます。