Cómo calcular el porcentaje de ionización dado el pH

El ph de una solución es una medida de los iones de hidrógeno, o protones, presentes en esa solución. Como los ácidos son donantes de protones, en términos cotidianos, puede decirse que una solución que contiene un "ácido fuerte" (es decir, un ácido con una alta propensión a donar sus protones) es "más ácida". Una solución que consiste en una cierta concentración del poderoso ácido hcl, el ácido clorhídrico, será "más ácida" que una solución que contenga una concentración similar de ácido acético o vinagre común. en términos químicos, esto se debe a que el ph del ácido clorhídrico es menor.

puede escribir un ácido no disociado esquemáticamente como ha, o puede escribir sus constituyentes en solución como h + (el protón) y a- (el conjugado del ácido). por ejemplo, el ácido fórmico (que se encuentra en el veneno de hormigas) es hcooh, pero sus componentes son h + y cooh-. importante, cuando este ácido comparativamente débil se disuelve en solución, las tres moléculas existen en proporciones variables. la medida en que cualquier ácido emite protones es la medida en que se ioniza, y esta es una función de una propiedad del ácido conocida como su k _a , que puede encontrar en tablas en línea o en libros.

Puede calcular el porcentaje de ionización de un ácido dado su ph de la siguiente manera:

paso 1: convertir ph a [h +]

ph se define como -log [h +], donde [h +] es la concentración de protones en solución en moles por litro, es decir, su molaridad.

Si, por ejemplo, tiene una solución de ácido fórmico de 0,1 m con un ph de 2,5, puede sustituir este valor en la ecuación de ph:

2.5 = -log [h +]

[h +] = 1 ÷ 10 ^2.5 = 0.00316 m = 3.16 × 10 ^-3 mol / l = 3.16 mmol / l

paso 2: determinar [ha]

para ácidos más fuertes, necesitará la k _a del ácido para resolver la ecuación:

k _a = [h +] [a-] ÷ ([ha] - [h +])

como se indicó, puede buscar los valores k _a de una serie de ácidos comunes en lugar de calcularlos explícitamente.

pero para los ácidos débiles, que están presentes en la mayoría de estos problemas, [h +] = [a-], y ([ha] - [h +]) está muy cerca de [ha]. por lo tanto, simplemente use la molaridad de la solución provista para [ha], que en este caso es 0.10.