Equilibrio Ionico

1. Ionización
Cuando un átomo pierde uno de sus electrones se dice que se ioniza. En este proceso, el átomo o molécula neutros se le llama anión, y posee una carga neta negativa, y a la que tiene menos electrones catión. En muchas reacciones químicas ocurren fenómenos de esta naturaleza; son llamadas reacciones de oxidación-reducción o, reacciones redox.
Desde el punto de vista químico es muyimportante la llamada energía de ionización de los átomos, que se define como la cantidad mínima de energía necesaria para expulsar (ionizar) un electrón de la envoltura electrónica de los mismos. En esta definición, se supone que al átomo se encuentra en su estado electrónico fundamental, y que todas las especies químicas, tanto el átomo neutro como el ion positivo formando, se encuentra enestado gaseoso y en condiciones de presión y temperatura estándar. La energía de ionización es una magnitud relativamente fácil de medir experimentalmente, cosa que la mayoría de las veces se hace por medio del estudio e interpretación de los espectros atómicos. El análisis del espectro del hidrógeno revela que la energía de ionización del único electrón de éste es de 13,6 eV.
En un átomo polielectrónico pueden ionizarse varios electrones; y en consecuencia, es posible definir varias energías e ionización.
La primera energía de ionización de define como la energía mínima necesaria para eliminar al electrón más externo, es decir, el menos atraído por el núcleo. La energía mínima necesaria para separar al siguiente electrón, al menos atraído por el núcleo del ion positivo previamente formado,es la llamada segunda energía de ionización; y así sucesivamente.
Las energías de ionización se miden generalmente en electrón-voltios (eV) o Joules (J), pero los químicos prefieren utilizar habitualmente magnitudes más fáciles de manejar. En los libros de química es corriente expresar las energías de ionización en Joules por mol, lo cual expresa la energía de ionización, no de un solo átomoaislado, sino de un mol de átomos.
De acuerdo con la convención de signos habitualmente utilizada en termodinámica, la energía que se aporta a un sistema físico se toma con signo positivo; por ello, las energías de ionización son siempre positivas. En necesaria siempre una aportación energética exterior al átomo para ionizarlo; es decir, los procesos de ionización son endotérmicos.

2.Ionización del agua
El agua es una molécula neutra con una tendencia muy leve a ionizarse. Expresamos esta ionización como:

En realidad, no hay un protón libre en solución. En lugar de ello, el protón está asociado con una molécula de agua para formar un ion hidronio. La asociación de un protón con un grupo de moléculas de agua también da origen a estructuras con las fórmulas H5O2+, H2O3+, y asísucesivamente. Sin embargo, para simplificar a menudo representamos estos iones con el símbolo H+.
El protón de un ion hidronio puede saltar rápidamente a una molécula de agua y luego a otra. Por este motivo, las movilidades de los iones H+ y OH- en solución son muchos mayores que las de otros iones, que deben moverse a través de la masa de agua y llevar con ellos sus aguas de hidratación. El saltode los protones es también responsable de la observación de que las reacciones ácidobase están entre las reacciones más rápidas que tienen lugar en solución acuosa.
La ionización (disociación) del agua se describe con una expresión de equilibrio en la que la concentración de la sustancia madre está en el denominador y las concentraciones de los productos disociados se encuentran en el numerador:K es la constante de disolución. Dado que la concentración de H2O (agua) sin disociar es mucho mayor que las concentraciones de los iones que la componen, puede considerarse constante e incorporarse en K para obtener una expresión para la ionización del agua:

El valor de Kw, la constante de ionización de agua, es 10-14 a 25°C. El agua pura debe contener cantidades equimolares de H+ y...