水のイオン積

水分子はご承知の通りＨ₂Ｏです。

が、これも平衡なんですよ。水分子全部が全部、Ｈ₂Ｏのままは存在して居ないのです。

Ｈ₂ＯＨ⁺＋ＯＨ^-

水の分子の中には必ず電離（イオンになって分かれる事）している奴が居ます。数は少ないですが、決して零ではなく、少しだけ必ず、Ｈ⁺とＯＨ^-が存在します。

どの位存在するかと言いますと、ある法則が成り立ちます。

それを説明するために、一つの記号を覚えて下さい。

記号、[と]で囲んで「濃度」を表す事にします。つまり、[H⁺]と書けば「水素イオンの濃度」、[OH^-]と書けば「水酸化物イオンの濃度」の意味になります。例えば、

[H⁺]＝１０^-5mol/l

の様に使います。

で、常温常圧（０⁰Ｃ、１気圧）程度では、[H⁺]と[OH^-]を掛け合わせると、必ず１０^-14になるという事が分かっています。

ですから例えば、水の中に[H⁺]が１０^-5あったとしたら、必ず[OH^-]は１０^-9ある事が分かるのですね。

ところでここで、中学校で「酸とはＨ⁺が溶けている物」と習ったと思いますが、これがちょっとおかしい事が分かると思います。[H⁺]と[OH^-]を掛けると１０^-14ですから、[H⁺]も[OH^-]も、零になることは有り得ないのです。（どっちかが零なら、掛けたら零になるから）

だから正しくは「酸性とはＨ⁺の方がＯＨ^-の数より多い事」「塩基性（アルカリ性）とはＯＨ^-がＨ⁺より多い事」を言います。だから「中性はＨ⁺とＯＨ^-の数が等しい事」なんですね。

掛けて１０^-14なのだから、Ｈ⁺とＯＨ^-の数が等しいなら、[H⁺]＝１０^-7なんですね。言い換えると「中性とは[H⁺]＝１０^-7である事」なんです。

ついでに当たり前の話なんですけど、ちょっと説明しておきますが、[H⁺]・[OH^-]＝１０^-14なんでしょ？　この式を変形してみる（[H⁺]で両辺を割る）と、反比例になりますね。

ですから[H⁺]も[OH^-]も零にならないはずですね？

常にグラフを考える習慣をつけて下さいね。

補足：

基本的には、[H⁺]・[OH^-]＝１０^-14　は、常に成立するものと考えて頂いて結構です。酸性でも塩基性でも成り立ちます。

しかし正確に言いますと、１０^-14という数字は、温度によって変化します。

１０^-14　が成り立つのは25℃の場合の話で、温度が変化すると、若干変化します。

最初の内は、気にしなくて良いですが、正確には　１０^-14　とは限りません。

iwamoto先生、ご指摘ありがとうございました。

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