Couples de l'eau : un cas particulier

L'eau est une espèce amphotère et intervient :

• en tant qu'acide dans le couple : \(\mathrm{H_2O/OH^-}\);
• en tant que base dans le couple : `"H"_3"O"^{+}"/""H"_2"O"`.
  

Ainsi, l'eau réagit sur elle-même lors d'une réaction acide-base appelée autoprotolyse de l'eau, d'équation \(\mathrm{H_2O(\ell)+H_2O(\ell)\rightleftarrows OH^-(aq)+H_3O^+(aq)}\) que l'on peut écrire \(\mathrm{2H_2O(\ell)\rightleftarrows OH^-(aq)+H_3O^+(aq)}\).

La constante d'équilibre de cette réaction est, par définition, la constante d'acidité du couple   \(\mathrm{H_2O/OH^-}\): elle permet d'évaluer la force de l'eau en tant qu'acide.

On appelle cette constante d'acidité le produit ionique de l'eau, et on le note \(K_\mathrm{e}\). Comme toute constante d'équilibre, la valeur du produit ionique de l'eau ne dépend que de la température.

On définit de même le potentiel du produit ionique de l'eau, noté `"pK"_"e"`, de la manière suivante : `"pK"_"e"=-"log"(K_"e")`.

On a également `K_"e"=10^{-"pK"_"e"}`.