Facciamo il calcolo di quanti ioni OH- e H3O+ la reazione di autoprotolisi produce esattamente per ogni litro di acqua: sapendo il valore di Kw e che OH- e H3O+ si producono nella stessa quantità in acqua pura (ogni due molecole di H2O che reagiscono si produce uno ione OH- e uno ione H3O+), basta fare la radice quadrata!
\(
K_W=[OH^{-}][H_3O^+]=1.00×10^{-14} M^2 \)
\( [H_3O^+]=[OH^-]=\sqrt{K_W}=\sqrt{1.00×10^{-14}}= 1.00×10^{-7}M \)
Perché ci interessa questa quantità? Ci sono delle proprietà che noi conosciamo legate a questa quantità di H3O+ e OH- in acqua o in soluzioni acquose?
È importante fare questo calcolo?
Assolutamente sì, moltissimo! La nostra stessa vita dipende da questa quantità!
I nostri organi funzionano e le nostre funzioni vitali avvengono solo in presenza di una certa concentrazione di H3O+ e OH-, tale concentrazione può variare solo in intervalli molto piccoli per mantenere l’ottimale funzionalità.
Per esempio, la concentrazione di H3O+ nel sangue deve essere compresa tra 4,47 x 10-8 M e 3,55 x 10-8 M, notare quanto piccole siano queste concentrazioni e dunque quanto piccola sia la variabilità tollerata!
Ma cosa succede se la concentrazione di H3O+ supera il limite superiore? Questa condizione clinica anomala si chiama acidosi e, se lieve, causa sintomi non specifici come affaticamento, nausea e vomito ma, se acuta, causa problemi respiratori, mal di testa, stato confusionale e può portare al coma e, nei casi più gravi, alla morte.
Sì, sapere la quantità esatta di ioni H3O+ presenti in determinati ambienti è molto molto importante!