كيفية حساب نسبة التفكك

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 K_أ:

ك_أ = ([H.⁺] [A¯]) ÷ [HA]

الكميات بين الأقواس المربعة هي تركيزات البروتونات والأنيونات والحمض السليم (HA) في المحلول.

ك_أ يفيد في حساب النسبة المئوية لحمض ضعيف معين يتم تفكيكه في محلول بدرجة حموضة معروفة أو الرقم الهيدروجيني.

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

ك_أ و pK_أ ترتبط بطريقة مماثلة:

pK_أ = -log₁₀ك_أ = 10^-Ka

ك_أ = 10^-pKa

إذا أعطيت pK_أ ودرجة الحموضة لمحلول حمضي ، حساب النسبة المئوية للحمض المنفصل أمر مباشر.

حمض ضعيف ، HA ، لديه pK_أ من 4.756. إذا كان الرقم الهيدروجيني للمحلول 3.85 ، فما النسبة المئوية للحمض المفكك؟

أولاً ، قم بتحويل pK_أ إلى K._أ ودرجة الحموضة إلى [H +]:

ك_أ = 10^-4.756 = 1.754 × 10^-5

[ح⁺] = 10^-3.85 = 1.413 × 10^-4

الآن استخدم المعادلة ك_أ = ([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%.