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La différence entre un acide fort et un acide faible réside dans le fait que l'acide fort s'ionise complètement en solution, tandis que l'acide faible ne le fait que partiellement. L'échelle de pH correspond directement à la quantité d'hydrogène ionisé en solution. Pour les acides faibles, le pH dépend de la concentration de la solution. Si vous connaissez le pH et le type d'acide, vous pouvez en déduire la concentration et le pourcentage d'ionisation. Ce type de calcul est fondamental pour apprendre à travailler avec des acides et des bases.
Les instructions
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Calculez la concentration en ions hydrogène avec la formule [H +] = 1 / (10 ^ pH), où [H +] est la concentration en ions hydrogène. Cette formule provient de la définition du pH: pH = - log [H +]. Par exemple, si le pH d’une solution d’acide benzoïque est 2,51, [H +] = 1 / (10 ^ 2,51) = 3,09 x 10 -3 moles / litre.
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Recherchez la constante de dissociation acide (Ka) dans le tableau des acides faibles (voir "Ressources"). D'après le tableau, la constante de dissociation de l'acide benzoïque est Ka = 6,46 x 10 -5.
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Calculez la concentration initiale de l'acide. Par définition, la constante de dissociation est Ka = [H +] [A -] / [HA], où [HA] est la concentration initiale et [A-] est la concentration des anions acides, qui sont des ions chargés négativement. À l'équilibre, [HA] diminuera d'un montant égal à [H +], et [H +] est également égal à [A-]. Ainsi, vous pouvez écrire l'expression sous la forme Ka = [H +] ² / ([HA] - [H +]). Résolvez pour [HA] pour obtenir la formule [HA] = [H +] ² / Ka + [H +]. Par exemple: [HA] = (3,09 x 10 -3) ² / (6,46 x 10 -5) + (3,09 x 10 -3) = 0,151 mole / litre.
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Trouvez le pourcentage d'ionisation avec la formule I = 100[H +] / [HA]. Par exemple, I = 100(3,09 x 10 -3) / 0,151 = 2,05%.