Miért állandó a vízionszorzat?

Úgy lehet állandó, hogy adott körülmények között (például állandó hőmérséklet) nem változik. :)

Az állandó a víz autoprotolíziséből vezethető le. Egy vízmolekula képes egy másiknak protont (hidrogéniont) átadni. A reakció megfordítható, és az egyensúly erősen a vízmolekulák képződése fele tolódik el.

2 H2O <-> H3O+ + OH-

Minden egyensúlyra felírható egy egyensúlyi állandó (K). Ez az állandó azt fejezi ki, (adott körülmények között) milyen koncentrációviszonyok esetén lesz a két ellentétes irányú folyamat sebessége egyforma, azaz mikor áll be a dinamikus állandó.

[Valójában az egyensúlyi állandó az a reakcióhányados, aminél a összesített reakciósebesség 0.]

A víz autoprotolízisére felírva az egyensúlyi állandó a következő:

K=[H3O+]*[OH-]/[H2O]^2

Mivel általában a vízben (illetve a híg oldatokban) a hidroxid és oxóniumionok koncentrációja a vízmolekulákhoz mennyiségéhez képest elenyésző, a vízmolekulák koncentrációját állandódnak tekinthetjük (igazából nem is nagyon szoktunk ilyenről beszélni, épp emiatt). Átrendezve az egyenletet:

K*[H2O]^2=[H3O+]*[OH-]

Mivel K állandó, és [H2O] is lényegében állandó, bevezethetünk egy új állandót (Kv):

Kv=K*[H2O]^2

Ez lesz a vízionszorzat, és így:

Kv=[H3O+]*[OH-]