Sådan beregnes procentdelen af ionisering Givet pH

pH-værdien af en opløsning er et mål for hydrogenionerne eller protonerne, der er til stede i den opløsning. Fordi syrer er protondonorer, hver dag, kan du sige, at en opløsning, der indeholder en "stærk syre" (det vil sige en syre med høj tilbøjelighed til at donere dens protoner), er "syrligere". En opløsning, der består af en bestemt koncentration af den kraftige syre HCI, saltsyre, vil være "mere sur" end en opløsning indeholdende en lignende koncentration af eddikesyre eller almindelig eddike. Kemisk set skyldes det, at pH i saltsyre er lavere.

Du kan skrive en udissocieret syre skematisk som HA, eller du kan skrive dens bestanddele i opløsning som H + (proton) og A- ( konjugat af syren). For eksempel er myresyre (findes i myregif) HCOOH, men dens komponenter er H + og COOH-. Det er vigtigt, at når denne relativt svage syre opløses i opløsning, findes alle tre molekyler i forskellige størrelsesforhold. I hvilken udstrækning en hvilken som helst syre afgiver protoner, er, i hvilket omfang den ioniseres, og dette er en funktion af en egenskab ved syren kendt som dens K _{a, som du kan finde i tabeller online eller i bøger.}

Du kan beregne procentdelen af ionisering af en syre givet dens pH på følgende måde:
Trin 1: Konverter pH til [H +]

pH er defineret som -log [H +] , hvor [H +] er koncentrationen af protoner i opløsning i mol pr. liter, dvs. dens molaritet.

Hvis du for eksempel har en 0,1 M opløsning af myresyre med en pH på 2,5, kan du erstatte denne værdi i pH-ligningen:

2.5 \u003d -log [H +]

[H +] \u003d 1 ÷ 10 ^{2,5 \u003d 0,00316 M \u003d 3,16 × 10 -3 mol /L \u003d 3,16 mmol /L
Trin 2: Bestem [HA]}

For stærkere syrer har du brug for K _{a af syren for at løse ligningen:}

K _{a \u003d [H +] [A-] ^{÷ ([HA] - [H +])}}

Som nævnt kan du slå K _{en værdier af et tal op af almindelige syrer i stedet for at beregne dem, ekspl selv meget.}

Men for svage syrer, der er til stede i størstedelen af disse problemer, er [H +] \u003d [A-], og ([HA] - [H +]) meget tæt på [HA]. Derfor bruger du simpelthen molariteten i den leverede opløsning til [HA], som i dette tilfælde er 0,10.
Trin 3: Beregn den procentvise ionisering -

Dette er [H +] /[HA] × 100 , eller til denne myresyreopløsning,

(0,00316 ÷ 0,10) × 100

\u003d 3,16%