عندما توضع الأحماض القوية في الماء ، فإنها تنفصل تمامًا. وهذا يعني أن كل الحمض (HA) ينفصل إلى بروتونات (H+) ورفيقهم الأنيق (ع).
في المقابل ، لا تنفصل الأحماض الضعيفة الموضوعة في محلول مائي تمامًا. يتم وصف مدى انفصالهما بواسطة ثابت التفكك Kأ:
كأ = ([H.+] [A¯]) ÷ [HA]
الكميات بين الأقواس المربعة هي تركيزات البروتونات والأنيونات والحمض السليم (HA) في المحلول.
كأ يفيد في حساب النسبة المئوية لحمض ضعيف معين يتم تفكيكه في محلول بدرجة حموضة معروفة أو الرقم الهيدروجيني.
ثابت التفكك عبر المعادلات
تذكر أن الأس الهيدروجيني يعرف بأنه اللوغاريتم السالب لتركيز البروتون في المحلول ، وهو نفس الرقم 10 مرفوعًا إلى القوة السالبة لتركيز البروتون:
الرقم الهيدروجيني = -log10[ح+] = 10- [H +]
[ح+] = 10-س
كأ و pKأ ترتبط بطريقة مماثلة:
pKأ = -log10كأ = 10-Ka
كأ = 10-pKa
إذا أعطيت pKأ ودرجة الحموضة لمحلول حمضي ، حساب النسبة المئوية للحمض المنفصل أمر مباشر.
نموذج حساب التفكك
حمض ضعيف ، HA ، لديه pKأ من 4.756. إذا كان الرقم الهيدروجيني للمحلول 3.85 ، فما النسبة المئوية للحمض المفكك؟
أولاً ، قم بتحويل pKأ إلى K.أ ودرجة الحموضة إلى [H +]:
كأ = 10-4.756 = 1.754 × 10-5
[ح+] = 10-3.85 = 1.413 × 10-4
الآن استخدم المعادلة كأ = ([H.+] [A¯]) ÷ [HA] ، مع [H.+] = [A¯]:
1.754 × 10-5 = [(1.413 × 10-4 م) (1.413 × 10-4 M)] ÷ [HA]
[HA] = 0.0011375 م
وبالتالي يتم إعطاء نسبة التفكك بنسبة 1.413 × 10-4 ÷ 0.0011375 = 0.1242 = 12.42%.