Contenido
La diferencia entre un ácido fuerte y uno débil es que el ácido fuerte está completamente ionizado en solución mientras que el débil solo está parcialmente ionizado. La escala de pH corresponde directamente a la cantidad de hidrógeno ionizado en solución. Para ácidos débiles, el pH depende de la concentración de la solución. Si conoce el pH y el tipo de ácido, puede deducir la concentración y el porcentaje de ionización. Este tipo de cálculo es fundamental para aprender a trabajar con ácidos y bases.
Paso 1
Calcule la concentración de iones de hidrógeno con la fórmula [H +] = 1 / (10 ^ pH), donde [H +] es la concentración de iones de hidrógeno. Esta fórmula proviene de la definición de pH: pH = - log [H +]. Por ejemplo, si el pH de una solución de ácido benzoico es 2.51, [H +] = 1 / (10 ^ 2.51) = 3.09 x 10 ^ -3 moles / litro.
Paso 2
Busque la constante de disociación ácida (Ka) en la tabla de ácidos débiles (consulte "Recursos"). De la tabla, la constante de disociación del ácido benzoico es Ka = 6,46 x 10 ^ -5.
Paso 3
Calcule la concentración de ácido inicial. Por definición, la constante de disociación es Ka = [H +] [A -] / [HA], donde [HA] es la concentración inicial y [A-] es la concentración de los aniones ácidos, que son iones cargados negativamente. En equilibrio, [HA] disminuirá en una cantidad igual a [H +], y [H +] también es igual a [A-]. Entonces, puede escribir la expresión como Ka = [H +] ² / ([HA] - [H +]). Resuelva para [HA] para obtener la fórmula [HA] = [H +] ² / Ka + [H +]. Por ejemplo: [HA] = (3,09 x 10 ^ -3) ² / (6,46 x 10 ^ -5) + (3,09 x 10 ^ -3) = 0,151 moles / litro.
Paso 4
Encuentre el porcentaje de ionización con la fórmula I = 100[H +] / [HA]. Por ejemplo, I = 100(3,09 x 10 ^ -3) / 0,151 = 2,05 por ciento.