Содержание
PH раствора - это мера ионов водорода или протонов, присутствующих в этом растворе. Поскольку кислоты являются донорами протонов, в повседневном смысле вы можете сказать, что раствор, содержащий «сильную кислоту» (то есть кислоту с высокой склонностью к донорству своих протонов), является «более кислым». Раствор, состоящий из определенной концентрации мощной кислоты HCl, соляной кислоты, будет «более кислым», чем раствор, содержащий аналогичную концентрацию уксусной кислоты или простого уксуса. В химическом плане это происходит потому, что pH соляной кислоты ниже.
Вы можете написать недиссоциированную кислоту схематически как HA, или вы можете написать ее компоненты в растворе как H + (протон) и A- (конъюгат кислоты). Например, муравьиная кислота (найденная в яде муравья) - это HCOOH, но ее компоненты - это H + и COOH-. Важно отметить, что когда эта сравнительно слабая кислота растворяется в растворе, все три молекулы существуют в разных пропорциях. Степень, в которой любая кислота испускает протоны, является степенью, до которой она ионизирована, и это является функцией свойства кислоты, известной как ее K, которые вы можете найти в таблицах онлайн или в книгах.
Вы можете рассчитать процент ионизации кислоты с учетом ее pH следующим образом:
Шаг 1: преобразовать pH в
pH определяется как -log, где - концентрация протонов в растворе в молях на литр, то есть его молярность.
Если, например, у вас есть 0,1 М раствор муравьиной кислоты с рН 2,5, вы можете подставить это значение в уравнение рН:
2.5 = -log
= 1 ÷ 102.5 = 0,00316 М = 3,16 × 10-3 моль / л = 3,16 ммоль / л
Шаг 2: Определите
Для более сильных кислот вам понадобится К кислоты для решения уравнения:
К = ÷ ( - )
Как уже отмечалось, вы можете посмотреть вверх значения ряда распространенных кислот вместо их явного расчета.
Но для слабых кислот, которые присутствуют в большинстве этих проблем, = и (-) очень близки к. Поэтому вы просто используете молярность предусмотренного решения, которая в данном случае составляет 0,10.
Шаг 3: Рассчитать процент ионизации
Это / × 100, или для этого раствора муравьиной кислоты,
(0.00316 ÷ 0.10) × 100
= 3.16 %