Beregn syreionisering ud fra pH:En trin-for-trin guide

En opløsnings pH afspejler dens koncentration af hydrogenioner (H⁺). I hverdagen har en opløsning med en stærk syre - en der let donerer protoner - en lavere pH og anses for at være mere sur end en opløsning, der indeholder en sammenlignelig koncentration af en svag syre.

For eksempel dissocierer saltsyre (HCl) fuldstændigt i vand, hvilket giver en pH-værdi, der er lavere end den for en tilsvarende koncentration af eddikesyre (eddike). Kemisk er en udissocieret syre skrevet som HA, og i opløsning eksisterer den som H⁺ og A⁻ (den konjugatbase). Svage syrer såsom myresyre (HCOOH) dissocierer delvist, så alle tre arter eksisterer sammen i forskellige proportioner.

Omfanget af dissociation, eller ionisering, afhænger af syrens dissociationskonstant (Ka). Nedenfor skitserer vi, hvordan man bestemmer procentdelen af ionisering ved hjælp af opløsningens pH.

Trin 1:Konverter pH til [H⁺]

pH er defineret som -log₁₀[H⁺], hvor [H⁺] er molariteten af hydrogenioner i opløsningen.

Eksempel:For en 0,10M myresyreopløsning med pH=2,5, opløs 2,5=-\log₁₀[H⁺].

Beregning:[H⁺]=10^(–2,5)=3,16×10⁻³M (eller 3,16mmolL⁻¹).

Trin 2:Bestem [HA]

For stærke syrer vil du bruge det fulde Ka-udtryk:Ka=([H⁺][A⁻]) / ([HA] – [H⁺]). Men for svage syrer gælder antagelsen [H⁺]≈[A⁻], og forskellen mellem [HA] og [H⁺] er ubetydelig.

Således kan du bruge den indledende syrekoncentration som [HA]. I eksemplet er [HA]=0,10M.

Trin 3:Beregn ioniseringsprocenten

Den procentvise ionisering beregnes som ([H⁺]  / [HA] ) × 100.

For vores myresyreopløsning:(3,16×10⁻³ M / 0,10 M) × 100 = 3,16 %

Således er 3,16 % af myresyremolekylerne ioniseret ved pH 2,5.