Autoionização da água

A reação precedente tem uma constante de equilíbrio químico de K e q = [ H 3 O + ] ⋅ [ O H − ] [ H 2 O ] 2 = 3 , 23 × 10 − 18 {\displaystyle K_{eq}={\frac {[H_{3}O^{+}]\cdot [OH^{-}]}{[H_{2}O]^{2}}}=3,23\times 10^{-18}} . Portanto, a constante de acidez é K a = K e q ⋅ [ H 2 O ] = [ H 3 O + ] ⋅ [ O H − ] [ H 2 O ] = 1 , 8 × 10 − 16 {\displaystyle K_{a}=K_{eq}\cdot [H_{2}O]={\frac {[H_{3}O^{+}]\cdot [OH^{-}]}{[H_{2}O]}}=1,8\times 10^{-16}} . Para reacções em água (ou soluções aquosas diluídas), a molaridade (uma unidade de concentração) da água é praticamente constante e é omitida da expressão da constante de acidez por convenção. A constante de equilíbrio resultante é chamada de constante de ionização, constante de dissociação, ou constante de auto-ionização, ou ainda produto iónico da água, simbolizado por Kw. Nas CPTP (Condições Padrão de Temperatura e Pressão), sob 25 °C (298 K), K w = [ H 3 O + ] ⋅ [ O H − ] = 1 , 0 × 10 − 14 {\displaystyle K_{w}=[H_{3}O^{+}]\cdot [OH^{-}]=1,0\times 10^{-14}} . A água pura ioniza-se e dissocia-se em quantidades iguais de H3O+ e OH-, portanto suas molaridades são iguais:

Por definição, p K w = − l o g 10 K w {\displaystyle pK_{w}=-log_{10}K_{w}} . Nas CPTP, p K w = − l o g 10 ( 1 , 0 x 10 − 14 ) = 14 , 0 {\displaystyle pK_{w}=-log_{10}(1,0x10^{-14})=14,0} . O valor de pKw é inversamente proporcional à temperatura, ou seja, quando a temperatura aumenta, o valor de pKw é reduzido e vice-versa. Isso significa que a ionização da água normalmente aumenta com a temperatura. Também há uma mudança, normalmente pequena, gerada pela variação da pressão (a ionização é diretamente proporcional à pressão). A dependência da ionização da água em relação à pressão e temperatura já foi estudada e há um formulário padrão para o evento.