Elk zuur heeft een karakteristieke dissociatieconstante (K _{a), die een maat is voor zijn vermogen om waterstofionen in oplossing te doneren. Met andere woorden, K a biedt een manier om de sterkte van een zuur te meten. Grotere waarden duiden sterkere zuren aan. De pH (het vermogen van waterstof) van een oplossing is een maat voor de concentratie van waterstofionen en is ook een maat voor de zuurgraad, maar deze is niet hetzelfde als K a. Er is echter een relatie tussen beide en je kunt K a voor een zuur berekenen als je de zuurconcentratie en de pH van de oplossing kent.}

Dissociatie Constant Ka

Een verbinding is zuur als het waterstofionen kan doneren aan een waterige oplossing, wat equivalent is aan het zeggen dat de verbinding in staat is om hydroniumionen te vormen (H _{30 ^{+). De algemene vergelijking die beschrijft wat er gebeurt met een zuur (HA) in oplossing is:}}

HA + H _{20 & lt; - & gt; H 30 ^{+ + A -, waarbij A - de geconjugeerde base is.}}

Sommige zuren zijn sterk en dissociëren volledig, terwijl andere zwak zijn en slechts gedeeltelijk dissociëren. U kunt de sterkte van een zuur meten aan de hand van de dissociatieconstante K _{a, die een verhouding is die wordt gevormd door de concentratie van producten te delen door de concentratie van reactanten:}

K _{a = [H30 +] [A -] /[HA]}

Alle reacties gebeuren in water, dus het wordt meestal uit de vergelijking verwijderd.

Afleiden van Ka van pH-waarde

De pH van een waterige zuuroplossing is een maat voor de concentratie aan vrije waterstof (of hydronium) ionen die het bevat: pH = -log [H + sup] + of pH = -log [H _{30 ^{+]. De laatste vergelijking kan worden herschreven:}}

[H _{30 ^{+] = 10 -pH}}

Het kent u de molaire concentratie van een zure oplossing en kan meten de pH, de bovenstaande equivalentie laat je toe om de relatieve concentratie van zuur tot geconjugeerde base te berekenen en de dissociatieconstante K _{a af te leiden. Om dit te doen, helpt het om een ​​tabel in te stellen die de initiële concentraties van reactanten en producten, de verandering in concentraties en de concentraties bij evenwicht afbakenen. Dit is een ICE-tabel. In plaats van het op een algemene manier op te stellen, is het leerzamer om de procedure met een specifiek voorbeeld te illustreren.}

Dissociatieconstante voor Azijnzuur

Azijnzuur, het zuur dat azijn zijn zure smaak geeft , is een zwak zuur dat dissocieert in acetaat en hydroniumionen in oplossing.

CH _{3CO 2H + H <2> <-> CH 3CO 2 ^{- + H 3O +}}

Typische huishoudazijn is een 0,9 M oplossing met een pH van 2,4. Met behulp van de gegevens is het mogelijk om de dissociatieconstante te berekenen:

De ICE-tabel voor concentraties opstellen

Azijnzuur (CH _{3CO 2) H) Hydroniumionen (H3O ^{+) Acetate Ions (CH 3CO 2 -)}}

Initial 0.9 M 0 0

Wijzigen -x M + x M + x M

Evenwicht (0,9 - x) M x M x M

Schrijf Ka als verhouding van geconjugeerde base tot zuur

De dissociatieconstante K _{a is [H3O +] [ ,null,null,3],CH 3CO 2 ^{-] /[CH 3CO 2) H].}}

Waarden in de tabel invoegen

K _{a = x ^{2 /(0,9 - x)}}

Let op: x is gerelateerd aan pH en bereken Ka

Zoals hierboven vermeld, [H3O +] = 10 ^{-pH . Omdat x = [H3O +] en je de pH van de oplossing kent, kun je x = 10 -2.4 schrijven. Het is nu mogelijk om een ​​numerieke waarde te vinden voor Ka.}

Ka = (10 ^{-2.4) 2 /(0.9 - 10 -2.4) = 1.8 x 10 -5.}