Sådan beregnes procentdelen af ​​ionisering Givet pH

Forskellen mellem en stærk syre og en svag syre er, at en stærk syre ioniserer fuldstændigt i opløsning, mens en svag syre kun gør det delvist. PH-skalaen svarer direkte til mængden af ​​ioniseret hydrogen i en opløsning. For svage syrer afhænger pH af opløsningens koncentration. Hvis du kender pH og typen af ​​syre, kan du udlede den oprindelige koncentration og procentdelen af ​​ionisering. Denne type beregning er grundlæggende for at lære at arbejde med syrer og baser.

Beregn hydrogen-ionkoncentrationen med formlen [H +] = 1 /(10 ^ pH), hvor [H +] er koncentrationen af hydrogenioner. Denne formel er afledt af definitionen af ​​pH: pH = -log [H +]. For eksempel, hvis pH-værdien af ​​en opløsning af benzoesyre er 2,51, [H +] = 1 /(10 ^ 2,51) = 3,09 x 10 ^ -3 mol /liter.

Slå op i syrens dissociationskonstant ( Ka) på et bord af svage syrer (se Ressource). Fra bordet er dissociationskonstanten for benzoesyre Ka = 6,46 x 10 ^ -5.

Beregn den oprindelige koncentration af syren. Ved definition er dissociationskonstanten Ka = [H +] [A -] /[HA], hvor [HA] er initialkoncentrationen, og [A-] er koncentrationen af ​​syreens anioner, som er negativt ladede ioner. Ved ligevægt vil [HA] falde med et beløb svarende til [H +], og [H +] er ligeledes lig med [A-]. Derfor kan du omskrive udtrykket som Ka = [H +] ² /([HA] - [H +]). Løs for [HA] at udlede formlen [HA] = [H +] ² /Ka + [H +]. For eksempel: [HA] = (3,09 x 10 ^ -3) ² /(6,46 x 10 ^ -5) + (3,09 x 10 ^ -3) = 0,151 mol /liter.

Find procentdelen af ionisering med formlen I = 100_ [H +] /[HA]. For eksempel er jeg = 100_ (3,09 x 10 ^ -3) /0,151 = 2,05 procent.