Inhoud
Het verschil tussen een sterk en een zwak zuur is dat het sterke zuur volledig geïoniseerd is in oplossing terwijl het zwakke slechts gedeeltelijk geïoniseerd is. De pH-schaal komt rechtstreeks overeen met de hoeveelheid waterstof die in oplossing is geïoniseerd. Voor zwakke zuren hangt de pH af van de concentratie van de oplossing. Als je de pH en het type zuur kent, kun je de concentratie en het ionisatiepercentage afleiden. Dit type berekening is essentieel om te leren werken met zuren en basen.
Stap 1
Bereken de concentratie waterstofionen met de formule [H +] = 1 / (10 ^ pH), waarbij [H +] de concentratie waterstofionen is. Deze formule komt van de definitie van pH: pH = - log [H +]. Als de pH van een benzoëzuuroplossing bijvoorbeeld 2,51 is, is [H +] = 1 / (10 ^ 2,51) = 3,09 x 10 ^ -3 mol / liter.
Stap 2
Zoek naar de zuurdissociatieconstante (Ka) in de tabel met zwakke zuren (zie "Bronnen"). Uit de tabel blijkt dat de dissociatieconstante voor benzoëzuur Ka = 6,46 x 10 ^ -5 is.
Stap 3
Bereken de aanvankelijke zuurconcentratie. De dissociatieconstante is per definitie Ka = [H +] [A -] / [HA], waarbij [HA] de beginconcentratie is en [A-] de concentratie van de zure anionen, die negatief geladen ionen zijn. In evenwicht zal [HA] afnemen met een hoeveelheid gelijk aan [H +], en is [H +] ook gelijk aan [A-]. U kunt de uitdrukking dus schrijven als Ka = [H +] ² / ([HA] - [H +]). Los voor [HA] op om de formule [HA] = [H +] ² / Ka + [H +] te krijgen. Bijvoorbeeld: [HA] = (3,09 x 10 ^ -3) ² / (6,46 x 10 ^ -5) + (3,09 x 10 ^ -3) = 0,151 mol / liter.
Stap 4
Vind het ionisatiepercentage met de formule I = 100[H +] / [HA]. Bijvoorbeeld I = 100(3,09 x 10 ^ -3) / 0,151 = 2,05 procent.