Quelle est la constante de dissociation de l'eau ?

L’eau : un équilibre fragile entre H⁺ et OH⁻

L’eau, bien qu’apparente simple, est un composé remarquable. Son caractère amphotère, c’est-à-dire sa capacité à agir comme acide et comme base, lui confère une propriété essentielle : l’auto-ionisation. Cette réaction d’équilibre, qui se traduit par la formation d’ions hydrogène (H⁺) et d’ions hydroxyde (OH⁻), définit la constante de dissociation de l’eau (Kd), aussi appelée produit ionique de l’eau.

Une valeur microscopique à 25°C

À une température de 25°C, Kd est approximativement égale à 10⁻¹⁴ (mol/L)². Cette valeur, extrêmement faible, met en évidence la faible auto-ionisation de l’eau. Cela signifie que dans un volume d’eau pure, seulement une infime partie des molécules d’eau se dissocient en ions.

Un équilibre sensible à la température

La constante de dissociation de l’eau n’est pas une valeur figée. Elle est fortement dépendante de la température. En effet, l’augmentation de la température favorise la dissociation des molécules d’eau, augmentant ainsi la concentration des ions H⁺ et OH⁻. En conséquence, Kd augmente avec la température.

Implications pour l’acidité et la basicité

La constante de dissociation de l’eau est un concept fondamental en chimie. Elle permet de définir le pH, qui est une mesure de l’acidité ou de la basicité d’une solution. Un pH inférieur à 7 indique une solution acide, tandis qu’un pH supérieur à 7 indique une solution basique. L’eau pure, avec un pH de 7, est dite neutre.

En résumé, la constante de dissociation de l’eau, bien que faible, témoigne de l’équilibre dynamique existant entre les molécules d’eau et les ions H⁺ et OH⁻. Cet équilibre, sensible à la température, est essentiel pour comprendre les propriétés physico-chimiques de l’eau et son rôle dans de nombreuses réactions chimiques et biologiques.