science >> Wetenschap >  >> anders

Hoe procentuele dissociatie berekenen

Wanneer sterke zuren in water worden geplaatst, dissociëren ze volledig. Dat wil zeggen, al het zuur (HA) scheidt zich in protonen (H + sup) en hun bijbehorende anionen (A¯).

Daarentegen dissociëren zwakke zuren die in een waterige oplossing zijn geplaatst niet volledig. De mate waarin ze scheiden, wordt beschreven door de dissociatieconstante K a:

K a = ([H +] [A¯]) ÷ [HA]

De hoeveelheden tussen vierkante haken zijn de concentraties van de protonen, anionen en intacte zuur (HA) in oplossing.

K a is nuttig voor het berekenen van het percentage van een bepaald zwak zuur dat gedissocieerd in een oplossing met een bekende zuurgraad of pH.

De dissociatieconstante voor vergelijkingen

Bedenk dat pH wordt gedefinieerd als de negatieve logaritme van de protonconcentratie in oplossing, wat hetzelfde is als 10 verhoogd tot de negatieve kracht van de protonconcentratie:

pH = -log 10 [H +] = 10 - [H +]

[H < sup> +] = 10 -pH

K a en pK a zijn op een vergelijkbare manier gerelateerd:

pK a = -log < sub> 10K a = 10 -Ka

K a = 10 -pKa

Als gegeven de pK a en pH van een zuuroplossing, het berekenen van het percentage van het gedissocieerde zuur is eenvoudig.

Sa mple dissociatieberekening

Een zwak zuur, HA, heeft een pK a van 4.756. Als de pH van de oplossing 3,85 is, welk percentage van het zuur is gedissocieerd?

Converteer eerst pK a naar K a en pH naar [H +]:

K < sub> a = 10 -4.756 = 1.754 x 10 -5 |

[H +] = 10 -3.85 = 1.413 x 10 -4

Gebruik nu de vergelijking K a = ([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%.