Beregning af procentvis dissociation af svage syrer – en praktisk vejledning

Når en stærk syre tilsættes vand, dissocieres den fuldstændigt:HA → H ⁺ + A ^- . I modsætning hertil dissocierer svage syrer kun delvist.

Graden af dissociation kvantificeres af syredissociationskonstanten, Ka :

Ka =([H ⁺ ][A ^- ]) / [HA]

hvor parenteserne angiver molære koncentrationer.

Ka er afgørende for at bestemme procenten af en svag syre, der er dissocieret ved en given pH.

Forbinder Ka, pKa og pH

pH er defineret som den negative logaritme (base10) af protonkoncentrationen:

pH =–log₁₀ [H ⁺ ]  ⇒ [H ⁺ ] =10 ^–pH

Tilsvarende er forholdet mellem Ka og dets logaritmiske modstykke, pKa,:

pKa =–log₁₀ Ka  ⇒ Ka =10 ^–pKa

Med både pKa og pH kendt, kan den procentvise dissociation beregnes direkte.

Eksempel på dissociationsberegning

Overvej en svag syre-HA med en pKa på 4,756. I en opløsning, hvis pH er 3,85, bestemmes procentdelen af HA, der er dissocieret.

1. Konverter pKa til Ka og pH til [H ⁺ ]:
   • Ka =10 ^–4,756 =1.754 × 10 ^–5  M
   • [H ⁺ ] =10 ^–3,85 =1.413 × 10 ^–4  M
2. Fordi syren er svag, [H ⁺ ] ≈ [A ^- ]. Indsæt disse værdier i Ka-udtrykket:

   Ka = ([H+][A−]) / [HA] = (1.413 × 10–4 M)(1.413 × 10–4 M) / [HA]

   Løsning for [HA] giver 0,0011375M.
3. Procent dissociation =([H ⁺ ] / [HA]) × 100 % =(1,413 × 10 ^–4  M / 0,0011375 M) × 100 % =12,42 %.

Fotokredit:stevanovicigor/iStock/GettyImages