Kako izračunati postotak disocijacije

Kad se jake kiseline stave u vodu, one se potpuno disociraju. Odnosno, sva kiselina (HA) razdvaja se u protone (H⁺) i njihovi prateći anioni (A¯).

Suprotno tome, slabe kiseline smještene u vodenu otopinu ne razdvajaju se u potpunosti. U kojoj se mjeri razdvajaju, opisuje se konstantom disocijacije K_a:

K_a = ([H⁺] [A¯]) ÷ [HA]

Količine u uglastim zagradama su koncentracije protona, aniona i netaknute kiseline (HA) u otopini.

K_a je korisno za izračunavanje postotka dane slabe kiseline koja je disocirana u otopini s poznatom kiselošću ili pH.

Sjetimo se da je pH definiran kao negativni logaritam koncentracije protona u otopini, koji je isti kao 10 povišen na negativnu snagu koncentracije protona:

pH = -log₁₀[H⁺] = 10^{- [H +]}

[H⁺] = 10^-pH

K_a i pK_a povezani su na sličan način:

pK_a = -log₁₀K_a = 10^-Ka

K_a = 10^-pKa

Ako se dobije pK_a i pH otopine kiseline, izračun postotka disocirane kiseline je jednostavan.

Slaba kiselina, HA, ima pK_a od 4.756. Ako je pH otopine 3,85, koliki postotak kiseline je disociran?

Prvo pretvorite pK_a do K_a i pH do [H +]:

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

[H⁺] = 10^-3.85 = 1,413 x 10^-4

Sada upotrijebite jednadžbu K_a = ([H⁺] [A¯]) ÷ [HA], sa [H⁺] = [A¯]:

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

[HA] = 0,0011375 M

Procentualna disocijacija daje se dakle 1,413 x 10^-4 ÷ 0.0011375 = 0.1242 = 12.42%.