Kuidas arvutada dissotsiatsiooni protsent

Tugevad happed vette asetades nad täielikult dissotsieeruvad. See tähendab, et kogu hape (HA) eraldub prootoniteks (H⁺) ja nende kaaslased anioonid (A¯).

Seevastu vesilahusesse pandud nõrgad happed ei eraldu täielikult. Nende eraldumise ulatust kirjeldab dissotsiatsioonikonstant K_a:

K_a = ([H⁺] [A¯]) ÷ [HA]

Nurksulgudes olevad kogused on prootonite, anioonide ja intaktse happe (HA) kontsentratsioonid lahuses.

K_a on kasulik antud nõrga happe protsendi arvutamiseks, mis dissotsieerub tuntud happesuse või pH-ga lahuses.

Tuletame meelde, et pH on määratletud kui lahuses oleva prootoni kontsentratsiooni negatiivne logaritm, mis on sama, mis 10 tõstetud prootoni kontsentratsiooni negatiivse võimsuseni:

pH = -log₁₀[H⁺] = 10^{- [H +]}

[H⁺] = 10^-H

K_a ja pK_a on seotud sarnaselt:

pK_a = -log₁₀K_a = 10^-Ka

K_a = 10^-Ka

Kui antakse pK_a ja happelahuse pH, on dissotsieerunud happe protsendi arvutamine lihtne.

Nõrgal happel HA on pK_a 4.756-st. Kui lahuse pH on 3,85, siis milline protsent happest dissotsieerub?

Kõigepealt teisendage pK_a K-le_a ja pH väärtuseni [H +]:

K_a = 10^-4.756 = 1,754 x 10^-5

[H⁺] = 10^-3.85 = 1,413 x 10^-4

Nüüd kasutage võrrandit K_a = ([H⁺] [A¯]) ÷ [HA] koos [H⁺] = [A¯]:

1,754 x 10^-5 = [(1,413 x 10^-4 M) (1,413 x 10^-4 M)] ÷ [HA]

[HA] = 0,0011375 M

Seetõttu on dissotsiatsiooni protsent 1,413 x 10^-4 ÷ 0.0011375 = 0.1242 = 12.42%.