Quanto vale Kw a 20 °C?

Andrea ha scritto:

Salve, mi è stato proposto un quesito a cui non ho saputo rispondere, forse molto semplice.

Qual è il valore del prodotto ionico dell’acqua a 20 °C?

Io lo conosco a 25 °C, ma a 20 come si calcola?

Questa è la risposta:

Non so quali strumenti tu avessi a disposizione per rispondere al quesito. Supponendo di poter consultare tabelle di dati termodinamici con cui calcolare il ΔH° della reazione di dissociazione (autoprotolisi) dell’acqua, è possibile calcolare la costante di equilibrio della reazione a una temperatura diversa con l’equazione di van’t Hoff:

ln K₂ – lnK₁ = ΔH°/R · (1/T₁ – 1/T₂)

Tale relazione è valida per variazioni di temperatura non troppo grandi e per temperature non troppo lontane da 298 K, condizioni entrambe verificate nel tuo caso.

Poiché il ΔH° della reazione di dissociazione dell’acqua vale +55,82 kJ/mol, si può calcolare quanto segue:

ln K₂ = ΔH°/R · (1/T₁ – 1/T₂) + lnK₁

ln K₂ = 55,82 kJ/8,31·10^-3 kJ/mol·K · (1/298 – 1/293)K^-1 + ln 10^-14 = -32,62

K₂ = e^-32,62 = 6,81·10^-15

Come era logico attendersi sulla base del valore positivo di ΔH°, al diminuire della temperatura diminuisce il valore della K_w dell’acqua; una reazione endotermica, infatti, è favorita da un aumento della temperatura e depressa da una sua diminuzione.

In conclusione, mentre a 25 °C la K_w dell’acqua vale esattamente 1,0·10^-14, a 20 °C vale 6,8·10^-15.

Spero che quanto scritto sia ciò di cui avevi bisogno….