Il pH di una soluzione è una misura degli ioni idrogeno, o protoni, presenti in quella soluzione. Poiché gli acidi sono donatori di protoni, in termini quotidiani, si può dire che una soluzione contenente un "acido forte" (cioè un acido con un'alta propensione a donare i suoi protoni) è "più acida". Una soluzione costituita da una certa concentrazione di acido potente HCl, acido cloridrico, sarà "più acida" di una soluzione contenente una concentrazione simile di acido acetico o aceto semplice. In termini chimici, ciò è dovuto al fatto che il pH dell'acido cloridrico è inferiore.
È possibile scrivere schematicamente un acido non dissociato come HA, oppure è possibile scrivere i suoi componenti in soluzione come H + (il protone) e A- (il coniugato dell'acido). Ad esempio, l'acido formico (presente nel veleno di formica) è HCOOH, ma i suoi componenti sono H + e COOH-. È importante sottolineare che quando questo acido relativamente debole si dissolve in soluzione, tutte e tre le molecole esistono in proporzioni variabili. La misura in cui qualsiasi acido emette protoni è la misura in cui viene ionizzato, e questa è una funzione di una proprietà dell'acido nota come K a, che puoi trovare nelle tabelle online o nei libri. Puoi calcolare la percentuale di ionizzazione di un acido dato il suo pH nel modo seguente: Il pH è definito come -log [H +] , dove [H +] è la concentrazione di protoni in soluzione in moli per litro, ovvero la sua molarità. Se, ad esempio, hai una soluzione 0,1 M di acido formico con un pH di 2,5, puoi sostituire questo valore nell'equazione del pH: 2.5 \u003d -log [H +] [H +] \u003d 1 ÷ 10 2.5 \u003d 0.00316 M \u003d 3.16 × 10 -3 mol /L \u003d 3.16 mmol /L Per acidi più forti, sarà necessario K a dell'acido per risolvere l'equazione: K a \u003d [H +] [A-] ÷ ([HA] - [H +]) Come notato, puoi cercare K a valori di un numero di acidi comuni al posto di calcolarli gelosamente te stesso. Ma per gli acidi deboli, che sono presenti nella maggior parte di questi problemi, [H +] \u003d [A-] e ([HA] - [H +]) è molto vicino a [HA]. Pertanto, è sufficiente utilizzare la molarità della soluzione fornita per [HA], che in questo caso è 0,10. Questo è [H +] /[HA] × 100 o per questa soluzione di acido formico, (0,00316 ÷ 0,10) × 100 \u003d 3,16%
Fase 1: Convertire il pH in [H +]
Fase 2: Determinare [HA]
Fase 3: calcolare la ionizzazione percentuale