Los ácidos o bases débiles pueden disociarse en una solución acuosa para alcanzar el equilibrio.
El porcentaje de disociación se puede definir como la relación de la cantidad de ácido o base disociada a la concentración inicial de dicho ácido o base, multiplicada por 100.
Entonces,
Porcentaje de disociación =
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Concentración de (H +) o (OH-) x 100
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Concentración del ácido o base.
También estoy presentando una ilustración aquí para aclararlo.
Pregunta:
Un ácido débil tiene un pKa de 4.994 y el pH de la solución es 4.523. ¿Qué porcentaje del ácido está disociado?
Responder:
Un comentario antes de discutir la solución: tenga en cuenta que se da el pKa, en lugar del Ka. Lo primero que tendremos que hacer es convertir el pKa al Ka. Entonces, los dos valores que necesitamos obtener para resolver el problema dado arriba son [H +], que es bastante fácil y [HA], que es un poco más complicado.
1) Convertir pKa a Ka:
Ka = 10 ^ (- pKa) = 10 ^ (- 4.994) = 1.0139 x 10 ^ (- 5)
A menudo no se especifica la identidad del ácido débil. Esto se debe a que, con pocas excepciones, todos los ácidos débiles se comportan de la misma manera y, por lo tanto, se pueden usar las mismas técnicas sin importar qué ácido se use en el problema. En los casos en que no se identifica ácido, puede usar un ácido débil genérico, indicado por la fórmula HA. Aquí está la ecuación de disociación para HA:
(H +) + (A-) HA
Aquí está la expresión de equilibrio para esa disociación:
Ka = ([H +] [A-]) / [HA]
2) El pH dará [H +] (y el [A-]):
[H +] = 10 ^ (- pH) = 10 ^ (- 4.523) = 3.00 x 10 ^ (- 5) M
Debido a la relación molar 1: 1 en la ecuación anterior, sabemos que:
[A-] = [H +] = 3.00 x 10 ^ (- 5) M.
3) Esto significa que el único valor restante es [HA], por lo que utilizaremos la expresión de equilibrio para calcular [HA].
Ka = ([H +] [A-]) / [HA]
1.0139 x 10 ^ (- 5) = [{3.00 x 10 ^ (- 5)} {3.00 x 10 ^ (- 5)}] / [HA]
[HA] = 8,88 x 10 ^ (- 5) M
4) El porcentaje de disociación para un ácido es [H +] / [HA] y luego multiplicado por 100.
3.00 x 10 ^ (- 3) / 8.88 x 10 ^ (- 5) = 33.8%
