כיצד לחשב ניתוק באחוזים

כאשר שמים חומצות חזקות במים, הם מתנתקים לחלוטין. כלומר, כל החומצה (HA) נפרדת לפרוטונים (H⁺) והאניונים הנלווים שלהם (A¯).

לעומת זאת, חומצות חלשות המונחות בתמיסה מימית אינן מתנתקות לחלוטין. המידה בה הם נפרדים מתוארת על ידי קבוע הדיסוציאציה K_א:

ק_א = ([H⁺] [A¯]) ÷ [HA]

הכמויות בסוגריים מרובעים הן ריכוזי הפרוטונים, האניונים והחומצה השלמה (HA) בתמיסה.

ק_א שימושי לחישוב האחוזים של חומצה חלשה נתונה המנותקת בתמיסה עם חומציות ידועה, או pH.

נזכיר כי ה- pH מוגדר כ לוגריתם השלילי של ריכוז הפרוטון בתמיסה, שהוא זהה ל- 10 שהועלה לכוח השלילי של ריכוז הפרוטון:

pH = -לוג₁₀[ח⁺] = 10^{- [H +]}

[ח⁺] = 10^-pH

ק_א ו- pK_א קשורים באופן דומה:

pK_א = -לוג₁₀ק_א = 10^קא

ק_א = 10^-pKa

אם נותנים את ה- pK_א ו- pH של תמיסת חומצה, חישוב אחוז החומצה המנותקת הוא פשוט.

לחומצה חלשה, HA, יש pK_א מתוך 4.756. אם pH התמיסה הוא 3.85, איזה אחוז מהחומצה מתנתק?

ראשית, המירו את pK_א לק '_א ו- pH ל- [H +]:

ק_א = 10^-4.756 = 1.754 x 10^-5

[ח⁺] = 10^-3.85 = 1.413 x 10^-4

עכשיו השתמש במשוואה K_א = ([H⁺] [A¯]) ÷ [HA], עם [H⁺] = [A¯]:

1.754 x 10^-5 = [(1.413 x 10^-4 M) (1.413 x 10^-4 M)] ÷ [HA]

[HA] = 0.0011375 מ '

לכן ניתוק האחוז ניתן על ידי 1.413 x 10^-4 ÷ 0.0011375 = 0.1242 = 12.42%.