Wanneer sterke zuren in water worden geplaatst, dissociëren ze volledig. Dat wil zeggen, al het zuur (HA) scheidt zich in protonen (H+) en hun begeleidende anionen (A¯).
Daarentegen dissociëren zwakke zuren in waterige oplossing niet volledig. De mate waarin ze scheiden wordt beschreven door de dissociatieconstante Keen:
Keen = ([H+] [A¯]) ÷ [HA]
De hoeveelheden tussen vierkante haken zijn de concentraties van de protonen, anionen en intact zuur (HA) in oplossing.
Keen is nuttig voor het berekenen van het percentage van een bepaald zwak zuur dat wordt gedissocieerd in een oplossing met een bekende zuurgraad of pH.
De dissociatieconstante over vergelijkingen
Bedenk dat pH wordt gedefinieerd als de negatieve logaritme van de protonconcentratie in oplossing, wat hetzelfde is als 10 verheven tot de negatieve macht van de protonconcentratie:
pH = -log10[H+] = 10-[H+]
[H+] = 10-pH
Keen en pKeen zijn op een vergelijkbare manier gerelateerd:
pKeen = -log10Keen = 10-Ka
Keen = 10-pKa
Indien gegeven de pKeen en pH van een zure oplossing, het berekenen van het percentage van het zuur dat is gedissocieerd is eenvoudig.
Voorbeeld dissociatieberekening
Een zwak zuur, HA, heeft een pKaeen van 4.756. Als de pH van de oplossing 3,85 is, welk percentage van het zuur is dan gedissocieerd?
Converteer eerst pKeen naar Keen en pH tot [H+]:
Keen = 10-4.756 = 1,754 x 10-5
[H+] = 10-3.85 = 1.413 x 10-4
Gebruik nu de vergelijking Keen = ([H+] [A¯]) ÷ [HA], met [H+] = [A¯]:
1,754 x 10-5 = [(1.413 x 10-4 M)(1.413 x 10-4 M)] ÷ [HA]
[HA] = 0,0011375 M
Percentage dissociatie wordt daarom gegeven door 1,413 x 10-4 ÷ 0.0011375 = 0.1242 = 12.42%.