De pH van een oplossing weerspiegelt de concentratie waterstofionen (H⁺). In alledaagse termen heeft een oplossing met een sterk zuur (een die gemakkelijk protonen afstaat) een lagere pH en wordt als zuurder beschouwd dan een oplossing die een vergelijkbare concentratie van een zwak zuur bevat.

Zoutzuur (HCl) dissocieert bijvoorbeeld volledig in water, waardoor een pH ontstaat die lager is dan die van een vergelijkbare concentratie azijnzuur (azijn). Chemisch gezien wordt een niet-gedissocieerd zuur geschreven als HA, en in oplossing bestaat het als H⁺ en A⁻ (de geconjugeerde base). Zwakke zuren zoals mierenzuur (HCOOH) dissociëren gedeeltelijk, zodat alle drie de soorten in wisselende verhoudingen naast elkaar bestaan.

De mate van dissociatie, of ionisatie, hangt af van de dissociatieconstante van het zuur (Ka). Hieronder leggen we uit hoe u het ionisatiepercentage kunt bepalen aan de hand van de pH van de oplossing.

Stap 1:Zet de pH om naar [H⁺]

De pH wordt gedefinieerd als -log₁₀[H⁺], waarbij [H⁺] de molariteit van waterstofionen in de oplossing is.

Voorbeeld:Voor een mierenzuuroplossing van 0,10 M met pH=2,5, los je 2,5=-\log₁₀[H⁺] op.

Berekening:[H⁺]=10^(–2,5)=3,16×10⁻³M (of 3,16mmolL⁻¹).

Stap 2:Bepaal [HA]

Voor sterke zuren zou je de volledige Ka-uitdrukking gebruiken:Ka=([H⁺][A⁻]) / ([HA] – [H⁺]). Voor zwakke zuren geldt echter de aanname [H⁺]≈[A⁻] en is het verschil tussen [HA] en [H⁺] verwaarloosbaar.

U kunt de initiële zuurconcentratie dus gebruiken als [HA]. In het voorbeeld is [HA]=0,10M.

Stap 3:Bereken het percentage ionisatie

Het percentage ionisatie wordt berekend als ([H⁺]  / [HA] ) × 100.

Voor onze mierenzuuroplossing:(3,16×10⁻³ M / 0,10 M) × 100 = 3,16%.

Zo wordt 3,16% van de mierenzuurmoleculen geïoniseerd bij pH2,5.