Dans tous les cas, les acides donnent des protons ( ou ions hydronium H3O+) et les bases donnent des ions OH- (hydroxyde) dans les solutions aqueuses.
L’ion H3O+ est considéré comme identique à l’ion H+ car il s’agit de l’ion H+ joint à une molécule d’eau. Le proton ne peut pas exister en solution aqueuse, en raison de sa charge positive, il est attiré par les électrons des molécules d’eau et le symbole H3O+ est utilisé pour représenter ce transfert.
L’équation peut être écrite comme:
H+ + H2O(l) → H3O+(aq).
C’est une hydrolyse car elle fait intervenir l’eau comme réactif.
Considérez la première équation de la question , l’équation d’ionisation de l’eau :
H2O(l) + H2O(l)→H3O+(aq) + OH-(aq)
Le H3O+ est l’acide conjugué de H2O. On utilise donc H3O+ comme raccourci pour désigner un proton en solution aqueuse. Dans une solution non aqueuse, le proton formerait une structure différente.
La deuxième équation :
H2O(l) → H+(aq) + OH-(aq)
Montre que H2O est composé de parties égales d’ions H+ et OH- et est amphotère (peut être un acide ou une base) ayant une forme déprotonée (OH-). Le composant ionique est à une très faible concentration et une molécule d’eau est généralement considérée comme covalente avec un moment dipolaire favorisant une légère charge positive.
La concentration en ions H3O+ dans l’eau pure à 25° C est de 10^-7 dm^-3. Cela peut s’écrire comme :
= 10^-7
où le symbole signifie la « molarité de » (unités en moles dm^-3).
Le nombre d’ions H3O+ et OH- formés par l’ionisation de l’eau pure doit être égal ( d’après l’équation):
= = 10^-7).
Cela montre que l’eau pure n’est ni acide ni basique, elle est neutre. Le produit de = est le produit ionique de l’eau.