Πώς να υπολογίσετε το ποσοστό ιονισμού Δεδομένου του pH

Το ρΗ ενός διαλύματος είναι ένα μέτρο των ιόντων υδρογόνου, ή των πρωτονίων, που υπάρχουν σε αυτό το διάλυμα. Επειδή τα οξέα είναι δότες πρωτονίων, σε καθημερινή βάση, μπορείτε να πείτε ότι μια λύση που περιέχει ένα «ισχυρό οξύ» (δηλαδή, ένα οξύ με υψηλή τάση να δωρίζει τα πρωτόνια του) είναι «πιο όξινο». ΕΝΑ διάλυμα που αποτελείται από μια ορισμένη συγκέντρωση του ισχυρού οξέος HCl, υδροχλωρικό οξύ, θα είναι "πιο όξινο" από ένα διάλυμα που περιέχει παρόμοια συγκέντρωση οξικού οξέος, ή απλό ξύδι. Σε χημικούς όρους, αυτό συμβαίνει επειδή το pH του υδροχλωρικού οξέος είναι χαμηλότερο.

Μπορείτε να γράψετε ένα μη διαχωρισμένο οξύ σχηματικά ως HA, ή μπορείτε να γράψετε τα συστατικά του σε διάλυμα ως H + (το πρωτόνιο) και A- (το συζυγές του οξέος). Για παράδειγμα, το μυρμηκικό οξύ (βρίσκεται στο δηλητήριο μυρμηγκιών) είναι HCOOH, αλλά τα συστατικά του είναι H + και COOH-. Είναι σημαντικό, όταν αυτό το συγκριτικά ασθενές οξύ διαλύεται σε διάλυμα, και τα τρία μόρια υπάρχουν σε ποικίλες αναλογίες. Ο βαθμός στον οποίο οποιοδήποτε οξύ εκπέμπει πρωτόνια είναι ο βαθμός στον οποίο ιονίζεται και αυτή είναι συνάρτηση μιας ιδιότητας του οξέος που είναι γνωστό ως Κ

Μπορείτε να υπολογίσετε το ποσοστό ιονισμού ενός οξέος δεδομένου του pH του με τον ακόλουθο τρόπο:

Το ρΗ ορίζεται ως -log [H +], όπου [H +] είναι η συγκέντρωση των πρωτονίων σε διάλυμα σε γραμμομόρια ανά λίτρο, δηλ., η μοριακότητά του.

Εάν, για παράδειγμα, έχετε διάλυμα μυρμηκικού οξέος 0,1 Μ με pH 2,5, μπορείτε να αντικαταστήσετε αυτήν την τιμή στην εξίσωση pH:

2.5 = -log [H +]

[H +] = 1 ÷ 10^2.5 = 0,00316 Μ = 3,16 × 10^-3 mol / L = 3,16 mmol / L

Για ισχυρότερα οξέα, θα χρειαστείτε το Κ_ένα του οξέος για την επίλυση της εξίσωσης:

κ_ένα = [H +] [A-] ÷ ([HA] - [H +])

Όπως σημειώθηκε, μπορείτε να αναζητήσετε το K_ένα τιμές ενός αριθμού κοινών οξέων αντί για τον υπολογισμό τους ρητά εσείς.

Αλλά για τα ασθενή οξέα, τα οποία υπάρχουν στην πλειοψηφία αυτών των προβλημάτων, [H +] = [A-] και ([HA] - [H +]) είναι πολύ κοντά στο [HA]. Επομένως, απλώς χρησιμοποιείτε τη μοριακότητα του διαλύματος που παρέχεται για το [HA], το οποίο στην περίπτωση αυτή είναι 0,10.

Αυτό είναι [H +] / [HA] × 100, ή για αυτό το διάλυμα μυρμηκικού οξέος,

(0.00316 ÷ 0.10) × 100

= 3.16 %