ה- pH של תמיסה הוא מדד ליוני המימן, או לפרוטונים, הקיימים בתמיסה זו. מכיוון שחומצות הן תורמות פרוטונים, במונחים יומיומיים, ניתן לומר שפתרון המכיל "חומצה חזקה" (כלומר חומצה עם נטייה גבוהה לתרום את הפרוטונים שלה) "חומצי יותר". א תמיסה המורכבת מריכוז מסוים של החומצה החזקה HCl, חומצה הידרוכלורית, תהיה "חומצית יותר" מתמיסה המכילה ריכוז דומה של חומצה אצטית, או רגילה חומץ. במונחים כימיים, זה בגלל שה- pH של חומצה הידרוכלורית נמוך יותר.
אתה יכול לכתוב חומצה לא-מנותקת באופן סכמטי כ- HA, או שאתה יכול לכתוב את המרכיבים שלה בתמיסה כ- H + (הפרוטון) ו- A- (הצמידה של החומצה). לדוגמא, חומצה פורמית (המצויה בארס נמלים) היא HCOOH, אך מרכיביה הם H + ו- COOH-. חשוב לציין שכאשר חומצה חלשה יחסית מתמוססת בתמיסה, שלוש המולקולות קיימות בפרופורציות שונות. המידה בה חומצה כלשהי מפיצה פרוטונים היא המידה בה היא מיוננת, וזו פונקציה של מאפיין של החומצה המכונה K שלהא, שתוכלו למצוא בטבלאות באינטרנט או בספרים.
ניתן לחשב את אחוז היינון של חומצה שקיבלה את ה- pH שלה באופן הבא:
שלב 1: המרת pH ל- [H +]
ה- pH מוגדר כ- log [H +], כאשר [H +] הוא ריכוז הפרוטונים בתמיסה בשומות לליטר, כלומר, הטוחנות שלו.
אם, למשל, יש לך תמיסה של 0.1 M של חומצה פורמית עם pH של 2.5, אתה יכול להחליף ערך זה למשוואת ה- pH:
2.5 = -לוג [H +]
[H +] = 1 ÷ 102.5 = 0.00316 M = 3.16 × 10-3 mol / L = 3.16 mmol / L.
שלב 2: קבע [HA]
עבור חומצות חזקות יותר, תזדקק ל- Kא של החומצה כדי לפתור את המשוואה:
קא = [H +] [A-] ÷ ([HA] - [H +])
כאמור, אתה יכול לחפש את ה- Kא ערכים של מספר חומצות נפוצות במקום לחשב אותן במפורש בעצמך.
אך לגבי חומצות חלשות, הקיימות רוב הבעיות הללו, [H +] = [A-], ו- ([HA] - [H +]) קרוב מאוד ל- [HA]. לכן, אתה פשוט משתמש במולריות של הפתרון המסופק ל- [HA], שבמקרה זה הוא 0.10.
שלב 3: חשב את היינון באחוזים
זהו [H +] / [HA] × 100, או עבור תמיסת חומצה פורמית זו,
(0.00316 ÷ 0.10) × 100
= 3.16 %