Διάσταση του νερού

Ο λόγος ιόντων προς αδιάστατα μόρια Η₂Ο μπορεί να εκφρασθεί:

([Η⁺][OH^-])/[HOH]=k

Αλλά επειδή ο βαθμός διαστάσεως είναι τόσο μικρός σε σχέση με το βαθμό μη διαστάσεως, δηλαδή [ΗΟΗ] > > [Η⁺][ΟΗ^-], οποιαδήποτε μικρή μεταβολή του βαθμού ιονισμού δε θα προκαλέσει αντίθετη μεταβολή στη συγκέντρωση των μη ιονισμένων μορίων [ΗΟΗ], που μπορεί να θεωρηθούν σταθερά, σύμφωνα με την προηγούμενη εξίσωση.

     ([Η⁺][OH^-])/Κ₂=Κ₁à([Η⁺][OH^-])=Κ₂Κ₁=Κ_w

Η σταθερά διαλυτότητας του νερού έχει βρεθεί ίση με 10^-14. Επομένως,[Η⁺][ΟΗ^-]=10^-14. Και επειδή για κάθε Η⁺ αντιστοιχεί ένα ΟΗ^-, η συγκέντρωση κάθε ιόντος ισούται:

[Η⁺]=10^-7mole/l

[OΗ^-]=10^-7mole/l

O αρνητικός λογάριθμος της συγκεντρώσεως των [Η⁺] σε υδατικό διάλυμα νερού παριστάνει το pH του νερού και σύμφωνα με τα προηγούμενα ισούται με 7. Έτσι, η ιονική διάσταση του νερού αποτελεί σύστημα βαθμονομήσεως της ηλεκτροχημικής καταστάσεως κάθε υδατικού διαλύματος οξέος. Κάθε διάλυμα που περιέχει περισσότερα των 1·10^-7moles H⁺/l θεωρείται όξινο διάλυμα, ενώ εάν περιέχει μικρότερες συγκεντρώσεις, θεωρείται αλκαλικό. Σύμφωνα με τα προηγούμενα, η οξύτητα ή η αλκαλικότητα κάθε διαλύματος ελέγχεται συγκριτικά με τη σε ιόντα διάσταση του νερού σε χημικώς καθαρό υδατικό διάλυμα. Το pH μετριέται από 0…14. Όσο χαμηλώτερο είναι το pH, τόσο εντονώτερη είναι η οξύτητα του διαλύματος, εφ’ όσον η [Η⁺] αυξάνεται. Λόγω της λογαριθμικής κλίμακας, 1 μονάδα διαφορά στο pH συνεπάγεται δεκαπλάσια μεταβολή στη [Η⁺]. Η συγκέντρωση των Η⁺ σ’ ένα διάλυμα με pH=6 είναι δεκαπλάσια της συγκεντρώσεως των Η⁺, σ’ ένα διάλυμα με pH=7. Ακριβώς, πάλι, λόγω της λογαριθμικής κλίμακος, μείωση του pH κατά 0.3 μονάδες, σημαίνει διπλασιασμό της συγκεντρώσεως Η⁺ στο διάλυμα.