Liuoksen pH on mitoitus kyseisessä liuoksessa olevista vetyioneista tai protoneista. Koska hapot ovat protonidonoreita, voi jokapäiväisessä mielessä sanoa, että liuos, joka sisältää "vahvaa happoa" (eli happoa, jolla on suuri taipumus luovuttaa protoneitaan), on "happamampaa". A liuos, joka koostuu tietystä pitoisuudesta voimakasta happoa HCl, suolahappoa, on "happamampi" kuin liuos, joka sisältää samanlaisen etikkahappopitoisuuden, tai pelkkä etikka. Kemiallisesti tämä johtuu siitä, että suolahapon pH on alhaisempi.
Voit kirjoittaa dissosiaatiohapon kaavamaisesti HA: na tai voit kirjoittaa sen ainesosat liuokseen H +: na (protoni) ja A- (hapon konjugaatti). Esimerkiksi muurahaishappo (löytyy antimyrkystä) on HCOOH, mutta sen komponentit ovat H + ja COOH-. Tärkeää on, että kun tämä suhteellisen heikko happo liukenee liuokseen, kaikki kolme molekyyliä esiintyy vaihtelevissa osuuksissa. Missä määrin happo tuottaa protoneja, on se, missä määrin se ionisoituu, ja tämä on sen K: ksi kutsutun hapon ominaisuuden funktio.a, jonka löydät taulukoista verkossa tai kirjoista.
Voit laskea hapon pH-arvon ionisaatioprosentin seuraavasti:
Vaihe 1: Muunna pH arvoksi [H +]
pH määritellään -log [H +], jossa [H +] on protonipitoisuus liuoksessa moolina litraa kohti, ts. sen molaarisuus.
Jos sinulla on esimerkiksi 0,1 M muurahaishappoliuosta, jonka pH on 2,5, voit korvata tämän arvon pH-yhtälöllä:
2,5 = -log [H +]
[H +] = 1 ÷ 102.5 = 0,00316 M = 3,16 × 10-3 mol / L = 3,16 mmol / L
Vaihe 2: Määritä [HA]
Vahvempia happoja varten tarvitset K: na happoa ratkaisemaan yhtälö:
Ka = [H +] [A-] ÷ ([HA] - [H +])
Kuten todettiin, voit etsiä K: na useiden tavallisten happojen arvot sen sijaan, että laskisit ne itse.
Mutta heikoille hapoille, joilla on suurin osa näistä ongelmista, [H +] = [A-] ja ([HA] - [H +]) on hyvin lähellä [HA]: ta. Siksi käytät yksinkertaisesti [HA]: lle tarkoitetun liuoksen molaarisuutta, joka tässä tapauksessa on 0,10.
Vaihe 3: Laske ionisaation prosenttiosuus
Tämä on [H +] / [HA] × 100 tai tälle muurahaishappoliuokselle
(0.00316 ÷ 0.10) × 100
= 3.16 %