Como calcular a porcentagem de ionização Dado o pH

A diferença entre um ácido forte e um ácido fraco é que um ácido forte ioniza completamente em solução enquanto um ácido fraco só faz isso em parte . A escala de pH corresponde diretamente à quantidade de hidrogênio ionizado em uma solução. Para ácidos fracos , o pH depende da concentração da solução . Se você souber o pH eo tipo de ácido , você pode derivar a concentração inicial ea percentagem de ionização. Este tipo de cálculo é fundamental para aprender a trabalhar com ácidos e bases. Instruções

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Calcular a concentração de íons de hidrogênio com a fórmula [H +] = 1 /( 10 ^ pH ), onde [H +] é a concentração de íons de hidrogênio . Esta fórmula é derivada a partir da definição de pH : pH = – log [ H + ] . Por exemplo , se o pH de uma solução de ácido benzóico é 2,51 , a [H + ] = 1 /( 10 ^ 2,51 ) = 3,09 x 10 ^ 3 moles /litro .

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Consultar o constante de dissociação do ácido ( Ka ) em uma tabela de ácidos fracos ( veja Recursos ) . A partir da tabela , a constante de dissociação do ácido benzóico é Ka = 6,46 x 10 ^ -5 .

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Calcular a concentração inicial do ácido . Por definição , a constante de dissociação é Ka = [ H + ] [ A- ] /[ HA ] , em que [ HA ] é a concentração inicial , e [ A- ] é a concentração de aniões do ácido , o qual está carregado negativamente iões . No equilíbrio, [ HA] vai diminuir em um montante igual a [H + ] e [ H +] também é igual a [ A-] . Portanto, você pode reescrever a expressão como Ka = [ H +] ² /( [HA ] – [ H +] ) . Resolver para [ HA ] para derivar a fórmula [ HA ] = [ H + ] p /Ka + [ H + ] . Por exemplo : . [ HA] = ( 3,09 x 10 ^ -3) ² /( 6,46 x 10 ^ -5) + ( 3,09 x 10 ^ -3) = 0,151 moles /litro

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a partir da percentagem de ionização com a fórmula I = 100 * [ H + ] /[ HA ] . Por exemplo, I = 100 * ( 3,09 x 10 ^ -3) /0,151 = 2,05 por cento.