การแตกตัวของน้ำบริสุทธิ์

          น้ำเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนมาก จึงทำให้แตกตัวได้น้อยมาก ดังนั้นการนำไฟฟ้าของน้ำจะน้อย จนไม่สามารถตรวจสอบได้ด้วยการนำไฟฟ้าผ่านหลอดไฟ แต่ตรวจได้ด้วยเครื่องวัดกระแส (แอมมิเตอร์) ด้วยเหตุนี้จึงมีการอนุโลมให้น้ำบริสุทธิ์เป็นสารนอนอิเล็กโทรไลต์

          ตามทฤษฎีของเบรินสเตต - ลาวรี กล่าวว่า น้ำ ทำหน้าที่เป็นทั้งกรดและเบส ไอออนที่เกิดขึ้นจากการแตกตัวของน้ำนั้นจะมีการถ่ายเทโปรตอนกันเอง เรียกว่า ออโตไอออนไนเซชัน

 

          โมเลกุลของน้ำที่เสีย H⁺ จะเปลี่ยนเป็น OH^- ซึ่งมีประจุลบ และโมเลกุลของน้ำที่ได้รับ H⁺ จะเปลี่ยนเป็น H₃O⁺ ซึ่งมีประจุบวก

เนื่องจากระบบนี้อยู่ในภาวะสมดุล เราจึงสามารถเขียนสมการค่าคงที่สมดุลของ H₂O ได้ ดังนี้

 

           K_w คือ ค่าคงที่การแตกตัวของน้ำ มีค่าเท่ากับ 1 x 10^-14 ที่ 25⁰C เนื่องจากน้ำบริสุทธิ์เมื่อแตกตัวเป็นไอออนจะมีความเข้มข้นของ H₃O⁺ และ OH^- เท่ากัน

 

          ดังนั้นน้ำบริสุทธิ์จึงมีสภาพเป็นกลาง เนื่องจากปริมาณ H₃O⁺ เท่ากับ OH^- ซึ่งค่าคงที่สมดุลของน้ำนั้นจะมีค่าเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ โดยถ้าอุณหภูมิมีค่าสูงขึ้น ค่า K_w จะลดลง