Cómo calcular el porcentaje de ionización de un ácido para determinar si es ácido fuerte o débil

Si tiene una concentración conocida del ácido, puede medir su valor [matemático] pH [/ matemático] utilizando un medidor [matemático] pH [/ matemático]. Esto le proporciona la concentración de iones [matemáticos] H ^ + [/ matemáticos] y, por lo tanto, su porcentaje de ionización. Alternativamente, si tiene su valor [math] pK_a [/ math], también podrá calcular su porcentaje de ionización.

Por ejemplo, si tiene una muestra de [math] 1 \ hspace {1mm} mol \ hspace {1mm} dm ^ {- 3} [/ math] de un ácido, y el valor [math] pH [/ math] es 3, significa que [matemáticas] [H ^ +] = 1 \ veces10 ^ {- 3} \ hspace {1mm} mol \ hspace {1mm} dm ^ {- 3} [/ math]. Por lo tanto, el porcentaje de ionización es [matemática] \ frac {1 \ veces10 ^ {- 3}} {1} \ veces100% = 0.1% [/ matemática], y se puede concluir que el ácido es un ácido débil.

Con el valor [math] pK_a [/ math], puede usar la ecuación [math] \ frac {[H ^ +] [A ^ -]} {[HA]} = K_a [/ math] para calcular el porcentaje de disociación . Por ejemplo, para el ácido etanoico, el valor [matemático] pK_a [/ matemático] es 4.76, entonces en una solución [matemática] 1 \ hspace {1mm} mol \ hspace {1mm} dm ^ {- 3} [/ math], [matemáticas] \ frac {[H ^ +] [A ^ -]} {1- [H ^ +]} = K_a = 10 ^ {- 4.76} [/ matemáticas]. Dado que [math] [H ^ +] = [A ^ -] [/ math], [[math] H ^ +] = 0.00416 \ hspace {1mm} mol \ hspace {1mm} dm ^ {- 3} [/ math ], y el porcentaje de disociación es [matemática] \ frac {0.00416} {1} \ veces100% = 0.416% [/ matemática], y se puede concluir que el ácido es un ácido débil.

Sin embargo, probablemente sería más confiable usar el valor [math] pK_a [/ math] para determinar la fuerza de un ácido; permanece constante independientemente de otros factores, mientras que el porcentaje de ionización de un ácido puede variar según diferentes factores, como [matemática] [H ^ +] [/ matemática] o [matemática] [A ^ -] [/ matemática] a través de efecto iónico común Además, el valor [math] pK_a [/ math] se usa en muchas ecuaciones útiles, como la ecuación de Henderson-Hasselbalch.

Si necesita hacer esto a partir de un cálculo, no está utilizando el porcentaje de ionización sino el pKa directamente. Si el pKa es lo suficientemente bajo, es un ácido fuerte.

También puede calcular el porcentaje de disociación, pero eso es secundario.