Kako izračunati odstotek disociacije

Ko v vodo damo močne kisline, se popolnoma ločijo. To pomeni, da se vsa kislina (HA) loči v protone (H⁺) in njihovi spremljevalni anioni (A¯).

Nasprotno pa šibke kisline, dane v vodno raztopino, ne disociirajo popolnoma. V kolikšni meri se ločijo, opisuje disociacijska konstanta K_a:

K_a = ([H⁺] [A¯]) ÷ [HA]

Količine v oglatih oklepajih so koncentracije protonov, anionov in nedotaknjene kisline (HA) v raztopini.

K_a je koristen za izračun odstotka dane šibke kisline, ki je disociirana v raztopini z znano kislostjo ali pH.

Spomnimo se, da je pH opredeljen kot negativni logaritem koncentracije protona v raztopini, ki je enak 10, povišanemu na negativno moč koncentracije protona:

pH = -log₁₀[H⁺] = 10^{- [H +]}

[H⁺] = 10^-pH

K_a in pK_a so povezani na podoben način:

pK_a = -log₁₀K_a = 10^-Ka

K_a = 10^-pKa

Če dobi pK_a in pH raztopine kisline, izračun odstotka disociirane kisline je enostaven.

Šibka kislina, HA, ima pK_a od 4.756. Če je pH raztopine 3,85, kolikšen odstotek kisline je disociiran?

Najprej pretvorite pK_a do K_a in pH do [H +]:

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

[H⁺] = 10^-3.85 = 1,413 x 10^-4

Zdaj uporabite enačbo K_a = ([H⁺] [A¯]) ÷ [HA], s [H⁺] = [A¯]:

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

[HA] = 0,0011375 M

Odstotek disociacije je torej podan z 1,413 x 10^-4 ÷ 0.0011375 = 0.1242 = 12.42%.