تأين الماء (أو تفكك الماء الذاتي) هو عملية كيميائية حيث تتفكك جزيئات الماء (H₂O) تلقائيًا إلى أيونات الهيدرونيوم (H₃O⁺) وأيونات الهيدروكسيد (OH⁻). هذه العملية تحدث باستمرار في الماء النقي، وإن كانت بنسبة صغيرة جدًا.

المعادلة الكيميائية لتأين الماء :

2H₂O ⇌ H₃O⁺ + OH⁻

شرح المعادلة:

*

⇌:

يشير إلى حالة اتزان ديناميكي، حيث تتفكك جزيئات الماء باستمرار وتتحد مرة أخرى. التفاعل ليس تامًا، بل توجد جزيئات ماء وأيونات هيدرونيوم وهيدروكسيد في حالة توازن.

*

2H₂O:

يمثل جزيئي الماء المتفاعلين.

*

H₃O⁺:

يمثل أيون الهيدرونيوم (أحيانًا يُشار إليه بـ H⁺، أيون الهيدروجين، لكنه تبسيط). هذا الأيون هو بروتون (H⁺) مرتبط بجزيء ماء.

*

OH⁻:

يمثل أيون الهيدروكسيد.

ثابت تأين الماء (Kw):

عند درجة حرارة 25 درجة مئوية، يكون ثابت توازن تأين الماء (Kw) ثابتًا ويساوي 1.0 × 10⁻¹⁴. هذا يعني أن:

Kw = [H₃O⁺] [OH⁻] = 1.0 × 10⁻¹⁴

حيث:

* [H₃O⁺] يمثل تركيز أيونات الهيدرونيوم.
* [OH⁻] يمثل تركيز أيونات الهيدروكسيد.

في الماء النقي، يكون تركيز [H₃O⁺] = [OH⁻] = 1.0 × 10⁻⁷ مول/لتر، مما يعطي pH = 7 (محايد).

أهمية تأين الماء:

تأين الماء له أهمية كبيرة في الكيمياء، لأنه:

*

يحدد قيمة pH:

يؤثر على حموضة وقلوية المحاليل.
*

يؤثر على تفاعلات الحمض والقاعدة:

يشارك في تفاعلات التعادل بين الأحماض والقواعد.
*

يؤثر على الذائبية:

يؤثر على ذائبية بعض المواد في الماء.

باختصار، على الرغم من أن تأين الماء عملية صغيرة النطاق، إلا أنها أساسية لفهم العديد من الظواهر الكيميائية والبيولوجية.